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953.   O Mais Estranho Planeta Jamais Visto


  Astrônomos localizaram um exoplaneta distante da Terra 117 anos luz que exibe orgulhosamente a mais excêntrica órbita jamais vista.

  Chamado HD 20782, a órbita do planeta lembra mais propriamente aquela de um cometa, afirmam os pesquisadores.

  Assim como monitoraram sua órbita, eles foram capazes de detectar um sinal de luz refletido do planeta na forma de um lampejo de luz estelar refletindo-se na sua atmosfera.

  Estudando a luz refletida pelo HD 20782, os astrônomos podem aprender mais sobre a estrutura e composição de uma atmosfera planetária que pode suportar uma breve mas quentíssima exposição à sua estrela.

  Enquanto os planetas em nosso sistema solar têm órbitas aproximadamente circulares, os astrônomos têm descoberto vários planetas extra-solares com órbitas altamente elípticas ou excêntricas.

  O HD 20782 tem a mais excêntrica órbita conhecida, apresentando uma excentricidade de 0,96.

  Isto significa que o planeta se move em uma elipse aproximadamente achatada, viajando um longo trecho longe de sua estrela e então fazendo um rápido e furioso percurso ao redor da estrela na sua aproximação máxima.

  O HD 20782 oferece “uma oportunidade de observação particularmente lucrativa” para o estudo da atmosfera planetária de um planeta com órbita excêntrica – um tipo não visto em nosso próprio sistema solar, dizem os cientistas no artigo no periódico.

  No ponto mais afastado de sua órbita, o planeta está separado de sua estrela 2,5 vezes a distância entre o Sol e a Terra.

  Na maior aproximação, ele se aventura tão perto quanto 0,06 vezes aquela mesma distância Terra-Sol – muito mais perto do que a órbita de Mercúrio.

  “Ele tem a massa aproximada de Júpiter, mas está dançando ao redor de sua estrela como um cometa”, disse o astrônomo Stephen Kane da Universidade de São Francisco.

  Uma observação anterior do HD 20782 sugeriu que ele poderia ter uma órbita extremamente excêntrica.

  Kane e seus colegas foram capazes de confirmar sua extrema excentricidade e o resto de seus parâmetros orbitais como parte da Pesquisa de Refinamento de Efemérides de Trânsito e Monitoramento (TERMS).

  A luz refletida poderia dizer mais aos pesquisadores sobre como a atmosfera de um planeta como o HD 20782 responde se ele gasta a maior parte do seu tempo longe de sua estrela, “mas então tem uma aproximação muito grande quando então é rapidamente aquecido pela estrela”, disse Kane.

  A porcentagem de luz refletida por um planeta, ou quão brilhante ele aparece no céu, é determinada em parte pela composição de sua atmosfera.

  Planetas envolvidos por nuvens cheias de partículas de gelo, como Venus e Júpiter, por exemplo, são muito reflexivos.

  Mas se um planeta como Júpiter se movesse para tão perto do Sol, o calor removeria o material gelado em suas nuvens.

  Em alguns dos planetas extra-solares do tamanho de Júpiter que apresentam órbitas circulares curtas, explicou Kane, este fenômeno parece desnudar a atmosfera de partículas reflexivas, fazendo os planetas aparecerem “escuros”.

  Mas no caso do HD 20782, “a atmosfera do planeta não tem uma chance de responder”, disse ele.

  “O tempo que ele tem para passar ao redor da estrela é tão curto que não há tempo para remover todos os materiais gelados que tornam a atmosfera reflexiva.”

  Os astrônomos não podem determinar ainda a composição exata da atmosfera do HD 20782, mas esta nova observação sugere que ele pode ter uma atmosfera com uma cobertura de nuvens altamente reflexiva, semelhante a Júpiter.

  “Planetas extra-solares como o HD 20782 contêm um tesouro de questões para os astrônomos”, disse Kane.

  “Quando vemos um planeta como este que está em uma órbita excêntrica, pode ser realmente difícil tentar explicar como aquilo aconteceu”, explicou ele.

  “É tipo como olhar a cena de um crime, como aquelas pessoas que examinam o padrão de salpicos de sangue nas paredes.” (Nota 1)

  “Você sabe que alguma coisa ruim aconteceu, mas você precisa descobrir o que foi que causou isto.”

  “Há poucos suspeitos possíveis no caso do HD 20782”, notou Kane.

  “Pode ser que houvesse originalmente mais do que um planeta no sistema, e um dos planetas desenvolveu uma órbita instável que levou os dois planetas a se aproximarem demais um do outro.”

  “Esta colisão ou quase colisão pode ter ejetado inteiramente do sistema um planeta e empurrado o HD 20782 para sua excêntrica trajetória.”

  “O planeta está em um sistema estelar binário, então pode também ser o caso que a segunda estrela realizou uma aproximação que arremessou o HD 20782 para fora de uma órbita mais circular.”

Fonte : Daily Mail, 18/03/2016

Autor : Ellie Zolfagharifard

Nota 1 do Site : Estranha comparação ! O Dr. Kane deve ser aficionado de filmes policiais.



Uma representação artística mostra o planeta HD 20782, o mais excêntrico planeta já conhecido, passando por sua estrela em uma órbita próxima

Este gráfico mostra a órbita do planeta HD 20782 em comparação com os planetas internos do nosso sistema solar



Veja o resumo do artigo :

Evidence for Reflected Light from the Most Eccentric Exoplanet Known

  Planets in highly eccentric orbits form a class of objects not seen within our Solar System. The most extreme case known amongst these objects is the planet orbiting HD~20782, with an orbital period of 597~days and an eccentricity of 0.96. Here we present new data and analysis for this system as part of the Transit Ephemeris Refinement and Monitoring Survey (TERMS). We obtained CHIRON spectra to perform an independent estimation of the fundamental stellar parameters. New radial velocities from AAT and PARAS observations during periastron passage greatly improve our knowledge of the eccentric nature of the orbit. The combined analysis of our Keplerian orbital and Hipparcos astrometry show that the inclination of the planetary orbit is $> 1.22\degr$, ruling out stellar masses for the companion. Our long-term robotic photometry show that the star is extremely stable over long timescales. Photometric monitoring of the star during predicted transit and periastron times using MOST rule out a transit of the planet and reveal evidence of phase variations during periastron. These possible photometric phase variations may be caused by reflected light from the planet's atmosphere and the dramatic change in star-- planet separation surrounding the periastron passage.

Fonte : The Astrophysical Journal, 12/03/2016

Autor : Stephen R. Kane,...

Referência : arXiv:1511.08679v4



Veja também :

Planeta excêntrico pensa que é um cometa (22/03/2016)


The 'Oddball Super-Jupiter' That Behaves Like a COMET

Astronomers discover a second mysterious world with an 'eccentric' orbit


  For centuries, the solar system was viewed as a standard blueprint for planetary systems in the universe, with our sun at the centre of a circular track, and a planet orbiting within each lane.

  But over the past 20 years, more powerful telescopes have revealed a host of exotic systems with completely unexpected configurations.

  Now, an even weirder planetary system may render the puzzle more challenging.

  Using NASA's Spitzer Space Telescope, scientists have discovered an 'oddball' planet with a highly eccentric orbit that moves like a comet - the second to be spotted this month.

  The planet, called HD 80606b, is about the size of Jupiter, though four times as massive, and resides in a system 190 light years from Earth, in the constellation Ursa Major.

  It is similar to 'hot Jupiters,' - massive 'roaster' planets that circle scorchingly close to their stars.

  Scientists have puzzled over how these gas giants, which supposedly form far from their stars, end up on such blistering orbits.

  What makes HD 80606 b stand out is its highly eccentric orbit.

  Instead of maintaining a circular path, HD 80606 b spends about 100 days of its year traveling an oblong route away from and then returning toward its star, much like the trajectory of a comet.

  Then, in a matter of just 20 hours, it sweeps around the star, very nearly touching it, before swinging away again.

  At its closest approach, the planet receives an enormous amount of energy from its star - over a thousand times the energy the Earth receives from the sun each day.

  It was spotted by astronomers MIT, the Space Telescope Science Institute, the University of California at Santa Cruz.

  'If the Earth were to be moved that close to our sun, it wouldn't take long for it to lose its atmosphere and turn its surface to magma,' said Julien de Wit, a postdoc in MIT's Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences.

  In a paper, published in Astrophysical Journal Letters, de Wit and his colleagues report on observations of HD 80606 b over 85 hours, during its closest approach to its star.

  The researchers studied how the planet's temperature changes as it approaches, sweeps by, and moves away from its star.

  They determined that while the star-facing side of the planet boils up to an extreme 1,400 kelvins (roughly 2,000 degrees Fahrenheit) during the swingby, these roasting temperatures are short-lived.

  Surprisingly, they found that the planet cools in fewer than 10 hours as it orbits away, reaching temperatures so cold that it becomes invisible to Spitzer for the rest of its orbit.

  'This happens every 111 days,' de Wit added.

  'The good thing is, the planet goes so far away that the process is a complete reset. It's the same story over and over again.'

  It's thought that hot Jupiters start out in circular orbits similar to that of our own Jupiter, far away from their stars.

  At some point, something large and massive like a nearby star pushes them into eccentric orbits.

  These planets are then squeezed by their stars' gravity every time they whip close by.

  During every close encounter, a fraction of the gravitational energy used to squeeze the planets is dissipated as heat, slowly reducing the eccentricity of the planets' orbits, which eventually end up tight and circular - a process known as circularization.

  HD 80606 b, therefore, is thought to be mid-migration, slowing moving from an elliptical to a circular track.

  How long the phase lasts depends on how 'squishy' or pliable the planet is, given its interior properties.

  The more pliable a planet, the better it is at releasing mechanical energy as heat.

  Based on the squishiness of the giants in our solar system, the phase is expected to occur over a relatively short period of hundreds of millions of years.

  And scientists believe this mechanism might explain how hot Jupiters eventually evolved their close-in orbits.

  However, the new Spitzer observations suggest HD 80606 b is not as squishy as expected.

  Therefore, HD 80606 b is not migrating as fast as previously thought and may maintain its highly eccentric orbit for another 10 billion years or more.

  If this is the case, de Wit said scientists may have to rethink theories on how hot Jupiters are formed, as it implies that the underlying migration mechanism may not be as efficient as once believed.

  The researchers also calculated the planet's rotation rate, the first time this has ever been obtained.

  HD 80606 b's rotation rate, essentially the length of its day, is estimated to be 90 hours, which is twice as long as predicted for this planet.

  'This system is undoubtedly very unique as it seems to challenge in many ways our understanding of planet-star interactions and planet formation,' de Wit concluded.

  'Hopefully, future studies of similar systems will help us evaluate how special this system is and how far off our initial theories were.'

Fonte : Daily Mail, 29/03/2016

Autor : Victoria Woollaston

Using NASA's Spitzer Space Telescope, scientists have discovered an 'oddball' planet with a highly eccentric orbit that moves like a comet - the second to be spotted this month. The planet, called HD 80606b, is about the size of Jupiter and resides in a system 190 light years from Earth, in Ursa Major. Stock illustration pictured



Veja o resumo do artigo :

DIRECT MEASURE OF RADIATIVE AND DYNAMICAL PROPERTIES OF AN EXOPLANET ATMOSPHERE

  Two decades after the discovery of 51 Peg b, the formation processes and atmospheres of short-period gas giants remain poorly understood. Observations of eccentric systems provide key insights on those topics as they can illuminate how a planet's atmosphere responds to changes in incident flux. We report here the analysis of multi-day multi-channel photometry of the eccentric (e~0,93) hot Jupiter HD 80606 b obtained with the Spitzer Space Telescope. The planet's extreme eccentricity combined with the long coverage and exquisite precision of new periastron-passage observations allow us to break the degeneracy between the radiative and dynamical timescales of HD 80606 b's atmosphere and constrain its global thermal response. Our analysis reveals that the atmospheric layers probed heat rapidly (~4 hr radiative timescale) from <500 to 1400 K as they absorb ~20% of the incoming stellar flux during the periastron passage, while the planet's rotation period is 93 (+85, -35) hr, which exceeds the predicted pseudo-synchronous period (40 hr).

Fonte : The Astrophysical Journal Letters, 28/03/2016

Autor : Julien de Wit,...

Referência : The Astrophysical Journal Letters, Volume 820, Number 2



The HD 80606 system. Dots indicate orbital positions of the planet at one-hour intervals relative to the periastron passage at HJD 2455204.91. The phase coverage of the 80 hr 4.5 µm observations is indicated by the gray lines labeled "start" and "end." The star is drawn to scale relative to the orbit. The temperature distribution of the planet (as seen from an observer on Earth, looking down the y-axis) at times A–H is shown as the series of inset diagrams. The brightness temperature scale runs from 500 K (black) to 1500 K (white). The Hut (1981) pseudo-synchronous rotation is indicated by the black lines at the planet surface.

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