1. Imagem artística de um “Júpiter Quente”. Crédito: Ricardo Cardoso Reis/CAUP 2. Esquema da órbita do exoplaneta KOI-988 b. Crédito: CNRS/Ricardo Cardoso Reis (CAUP)

Uma equipa de astrónomos¹, da qual faz parte Alexandre Santerne do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto² (CAUP), combinou dados do satélite Kepler (NASA) com os dos espectrógrafos SOPHIE³ e HARPS-N⁴, conseguindo assim uma caracterização muito precisa destes dois planetas.

Os exoplanetas KOI-200 b e KOI-889 b foram detetados pelo Kepler, que já identificou mais de 2000 potenciais estrelas onde podem ocorrer trânsitos planetários⁵. Os dados do Kepler foram posteriormente confirmadas e analisadas pelo método das velocidades radiais⁶, com os espectrógrafos SOPHIE e o recém-inaugurado HARPS-N, o irmão do hemisfério Norte do mais prolífico detetor de planetas até à data, o HARPS (ESO).

Segundo Alexandre Santerne (CAUP) “O espectrógrafo SOPHIE já desempenhava um papel importante, ao verificar e determinar as características dos planetas gigantes detetados pelo Kepler, como a massa. Com o HARPS-N, que tem uma precisão superior, esperamos fazer o mesmo para exoplanetas mais pequenos, talvez até do tamanho da Terra.”

Com as observações conjuntas destes instrumentos, foi possível caracterizar⁷com bastante precisão estes dois exoplanetas:

• O KOI-200 b tem uma massa 1,32 vezes a de Júpiter, mas apenas 68% da seu raio, ou seja, é pouco denso. Este planeta orbita em volta de uma estrela, cerca de 1,5 maior que o Sol, em apenas 7,34 dias.
• Já o KOI-889 b é mais denso, com cerca de 10 vezes a massa de Júpiter, concentrada num diâmetro praticamente igual ao do maior planeta do Sistema Solar. Demora quase 9 dias a completar a sua órbita, em volta de uma estrela com 88% do tamanho (e da massa) do Sol.

Este último planeta é dos mais massivos descobertos até hoje com o método de trânsito, e também dos que têm uma órbita mais excêntrica. Santerne comentou que “Mesmo que só existissem Jupiteres Quentes⁹, como as centenas que já conhecemos, estes dois destacam-se por terem órbitas muito excêntricas, o que é relativamente raro em planetas de períodos tão curtos. Eu prefiro pensar nestes dois planetas como mais dois tijolos na parede do nosso conhecimento sobre sistemas planetários, e quanto maior for essa parede, mais vamos compreender a formação e evolução de planetas.”

Notas:

1. A equipa é composta por G. Hébrard (Institut d’Astrophysique de Paris/Observatoire de Haute-Provence), J.-M. Almenara (CNRS/LAM), A. Santerne (CAUP/CNRS/LAM), M. Deleuil (CNRS/LAM), C. Damiani (CNRS/LAM), A. S. Bonomo (CNRS/LAM /INAF), F. Bouchy (CNRS/LAM), G. Bruno (CNRS/LAM), R. F. Díaz (CNRS/LAM), G. Montagnier (Institut d’Astrophysique de Paris/Observatoire de Haute-Provence), e C. Moutou (CNRS/LAM).
2. O Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) foi criado em maio de 1989 e iniciou as atividades em outubro de 1990. É uma associação científica e técnica privada da Universidade do Porto, sem fins lucrativos e reconhecida de utilidade pública. Inscreve entre os seus objetivos apoiar e promover a Astronomia através da investigação científica, da formação ao nível pós-graduado e universitário, do ensino da Astronomia ao nível não universitário (básico e secundário) e da divulgação da ciência e promoção da cultura científica. É o maior instituto de investigação em Astronomia em Portugal, com mais de 60 pessoas. Desde 2000 que é avaliado como "Excelente" por painéis internacionais, organizados pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT).
3. O SOPHIE (Spectrographe pour l’Observation des Phénomènes des Intérieurs stellaires et des Exoplanètes, ou espectrógrafo para a observação de fenómenos no interior de estrelas e de exoplanetas) é um espectrógrafo de alta resolução, com precisão para medir velocidades radiais da ordem dos 2 metros/segundo. Está instalado no telescópio de 1,93 metros do observatório de Haute-Provence (França), o mesmo local onde em 1995 Michel Mayor e Didier Queloz detetaram o primeiro planeta extra-solar a orbitar uma estrela parecida com o Sol.
4. O HARPS-N (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere, ou pesquisador de planetas de alta resolução por velocidades radiais para o hemisfério Norte) é um espectrógrafo de alta resolução, instalado no Telescopio Nazionale Galileo, em La Palma (Cánarias). Deteta variações de velocidade inferiores a 4 km/h (ou aproximadamente a velocidade de uma pessoa a caminhar). Foi construído para, em conjunto com o satélite Kepler, determinar as características dos exoplanetas.
5. O Método de Trânsito consiste na medição da diminuição da luz de uma estrela, provocada pela passagem de um exoplaneta à frente dessa estrela (algo semelhante a um micro-eclipse). Através de um trânsito é possível determinar apenas o raio do planeta. Este método é complicado de usar, porque exige que o(s) planeta(s) e a estrela estejam exatamente alinhados com a linha de visão do observador.
6. O Método das Velocidades Radiais deteta exoplanetas medindo pequenas variações na velocidade (radial) da estrela, devidas ao movimento que a órbita desses planetas imprime na estrela. A variação de velocidade que o movimento da Terra imprime ao Sol é de apenas 10 cm/s (cerca de 0,36 km/h). Com este método é possível determinar o valor mínimo da massa do planeta.
7. O artigo KOI-200 b and KOI-889 b: two transiting exoplanets detected and characterized with Kepler, SOPHIE and HARPS-N foi aceite para publicação na revista Astronomy & Astrophysics.
8. Um Júpiter Quente é um exoplaneta gasoso, semelhante a Júpiter, mas que orbita à volta da sua estrela a uma distância igual ou menor que a órbita de Mercúrio. Por isso são extremamente quentes, com temperaturas superiores a 1000 graus. Por comparação, Mercúrio está no mínimo a 46 milhões km do Sol (0,3 vezes a distância da Terra), enquanto Júpiter está no mínimo a 740 milhões km do Sol (cerca de 5 vezes a distância da Terra).

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