As órbitas do exoplaneta recém-descoberto TOI-3261 (também conhecida como TIC 358070912), uma estrela inativa da sequência principal localizada a 300 parsecs (978,5 anos-luz) de distância, na constelação de Hydrus.
Um conceito artístico do exoplaneta ultraquente de Netuno TOI-3261b. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech/K. Miller, Caltech & IPAC.
Nomeado TOI-3261b (TIC 358070912b), o exoplaneta recém-descoberto tem um raio de 3,82 raios terrestres.
Tem uma massa de 30,3 massas terrestres – mais do dobro da massa média dos planetas do tamanho de Neptuno em órbitas mais longas.
Para determinar essas propriedades, a astrônoma da Universidade do Sul de Queensland, Emma Nabbie, e seus colegas usaram dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, do Telescópio Global do Observatório Las Cumbres e dos instrumentos ESPRESSO e HARPS.
“Nossas medições colocaram o TOI-3261b diretamente no deserto quente de Netuno – uma categoria de planetas com tão poucos membros que a sua escassez evoca uma paisagem deserta”, disseram os astrónomos num comunicado.
“Esta variedade de exoplaneta é semelhante ao nosso Netuno em tamanho e composição, mas orbita extremamente próximo da sua estrela.”
O planeta orbita a sua estrela-mãe, TOI-3261, uma vez a cada 21 horas.
Uma órbita tão estreita confere a este planeta o seu lugar no grupo exclusivo com, até agora, apenas três outros Netunos quentes de período ultracurto: LTT-9779b, TOI-849b e TOI-332b.
“TOI-3261b prova ser um candidato ideal para testar novos modelos computacionais de formação planetária”, disseram os pesquisadores.
“Parte da razão pela qual Neptunos quentes são tão raros é que é difícil reter uma atmosfera gasosa espessa tão perto de uma estrela.”
“As estrelas são massivas e, por isso, exercem uma grande força gravitacional sobre as coisas que as rodeiam, o que pode destruir as camadas de gás que rodeiam um planeta próximo.”
“Eles também emitem enormes quantidades de energia, que afastam as camadas de gás.”
“Ambos estes factores significam que Neptunos quentes como o TOI-3261b podem ter começado como planetas muito maiores, do tamanho de Júpiter, e desde então perderam uma grande parte da sua massa.”
Segundo a equipe, o sistema TOI-3261 tem cerca de 6,5 bilhões de anos e o planeta começou como um gigante gasoso muito maior.
“Provavelmente perdeu massa, no entanto, de duas maneiras: fotoevaporação, quando a energia da estrela faz com que as partículas de gás se dissipem, e remoção das marés, quando a força gravitacional da estrela retira camadas de gás do planeta”, disseram os cientistas.
“O planeta também pode ter-se formado mais longe da sua estrela, onde ambos os efeitos seriam menos intensos, permitindo-lhe reter a sua atmosfera.”
“A restante atmosfera do planeta, uma das suas características mais interessantes, irá provavelmente convidar a análises atmosféricas mais aprofundadas, talvez ajudando a desvendar a história da formação deste habitante do quente deserto de Neptuno.”
“TOI-3261b é cerca de duas vezes mais denso que Netuno, indicando que as partes mais leves de sua atmosfera foram eliminadas ao longo do tempo, deixando apenas os componentes mais pesados”, acrescentaram.
“Isto mostra que o planeta deve ter começado com uma variedade de elementos diferentes na sua atmosfera, mas nesta fase é difícil dizer exactamente quais.”
A descoberta é relatada em um papel publicado no Jornal Astronômico.
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Emma Nabby e outros. 2024. Sobrevivendo no Deserto de Netuno Quente: A Descoberta do Netuno Ultraquente TOI-3261b. AJ 168, 132; doi: 10.3847/1538-3881/ad60be
