Actualmente, conhecem-se mais de 120 planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol – são os exoplanetas. A maioria dos exoplanetas foi descoberta através de levantamentos de velocidades radiais de estrelas. Este método baseia-se na detecção de variações na velocidade da estrela central que são atribuíveis ao efeito gravitacional de um objecto que orbita a estrela. Medindo as variações da velocidade radial da estrela, é possível deduzir a órbita do objecto (em particular, o período e a distância do objecto à estrela), assim como impor um limite inferior para a massa do objecto.

Quase todos os exoplanetas até agora descobertos são planetas gigantes gasosos que rodam à volta da estrela central numa órbita muito apertada – são muitas vezes designados por Júpiteres quentes. Mas esta semana, duas das principais equipas dedicadas à procura de exoplanetas - uma equipa europeia e uma equipa americana - anunciaram, independentemente, a descoberta de planetas de massa muito menor, comparáveis a Neptuno, que talvez sejam planetas rochosos.

A equipa europeia, da qual faz parte o astrofísico português Nuno Santos (Observatório Astronómico de Lisboa), tirou proveito do novo espectrógrafo HARPS, acoplado ao telescópio de 3,6 m do ESO, no Observatório de La Silla (Chile). Esta montagem permite obter velocidades radiais com uma precisão inigualável de 1 m/s. Comparando com o espectrógrafo CORALIE, que acoplado ao telescópio Suiço-Euler de 1,2 m (também em La Silla), tem sido o mais utilizado por esta equipa na caça aos planetas extra-solares, os tempos de exposição das observações foram reduzidas por um factor de 100 e a precisão das medições aumentou por um factor de 10!

A estrela mu Arae (μ Ara) é uma estrela do tipo do Sol, a 50 anos-luz de distância, localizada na constelação austral do Altar. Observações prévias da estrela μ Ara já tinham mostrado que esta possui um planeta gigante, tipo Júpiter, com um período orbital de 650 dias. Também indicavam a presença de mais um companheiro, bastante distante (de longo período de revolução), embora não se soubesse a natureza desse objecto (planeta ou estrela).

Durante 8 noites, em Junho de 2004, μ Ara foi observada repetidamente e a sua velocidade radial medida pelo HARPS para obter informação do interior da estrela. Esta técnica de astro-sismologia estuda as pequenas ondas acústicas que fazem a superfície da estrela pulsar periodicamente. Os astrónomos procuravam conhecer a estrutura interna da estrela de forma a perceberem a origem da quantidade pouco usual de elementos químicos pesados observados na atmosfera desta estrela. Mas a análise dos dados revelou uma variação da velocidade radial com um período de 9,5 dias em cima do sinal da oscilação acústica.

Desde essa altura, a estrela foi regularmente monitorizada numa estratégia cuidada para reduzir o ruído sísmico da estrela. Essas novas observações vieram confirmar tanto a amplitude como a periodicidade das variações da velocidade radial encontrada nas 8 noites de Junho. Os astrónomos ficaram com apenas uma explicação convincente para este sinal periódico: um terceiro objecto, um planeta, orbita μ Ara, com um período de 9,5 dias!

Mas esta não foi a única surpresa: os astrónomos deduziram um limite inferior para a massa do novo planeta de apenas 14 vezes a massa da Terra! Este é o menor dos exoplanetas descobertos até agora à volta de uma estrela do tipo do Sol. (O método da velocidade radial para a detecção de exoplanetas tem a limitação de não se saber a inclinação da órbita planetária, o que implica apenas se poder determinar um limite inferior para a massa do planeta. Contudo, considerações estatísticas indicam que na maior parte dos casos, a verdadeira massa do planeta não será muito maior do que este limite).

A massa do novo planeta é sensivelmente a massa de Úrano, o menor dos planetas gigantes do Sistema Solar, estando assim na fronteira entre os planetas rochosos (como a Terra e Marte) e os planetas gigantes gasosos. Mas encontra-se muito mais próximo de μ Ara (a 0,09 UA) do que Úrano se encontra do Sol.

Embora actualmente não seja possível saber a verdadeira natureza deste novo exoplaneta, os astrónomos especulam sobre o assunto. Segundo o actual paradigma de formação de planetas gigantes, o núcleo do planeta é formado, em primeiro lugar, através da acreção de planetesimais. Uma vez atingida a massa crítica, o planeta começa a acumular gás e a massa do planeta aumenta rapidamente. Uma vez que a massa do novo exoplaneta não é grande, esta última fase deverá ter sido curta. Por outro lado, existem indicações que a migração dos planetas, de órbitas maiores para órbitas menores, encurta o tempo de formação dos planetas. Assim sendo, o planeta não se deve ter formado muito longe da actual órbita, o que implica que a sua composição deva ser dominada por material rochoso preponderante na região mais próxima da estrela.

Este novo exoplaneta, com apenas 14 massas terrestres, poderá ser um planeta com um núcleo rochoso envolto num envelope fino de gás.

Fonte da notícia: http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-2004/pr-22-04.html#note2