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Planeta alien gasoso e com três sóis é confirmado pela Nasa

Ilustração do KOI-5Ab, gigante gasoso em sistema com três sóis - Caltech/R. Hurt
Ilustração do KOI-5Ab, gigante gasoso em sistema com três sóis Imagem: Caltech/R. Hurt

Marcella Duarte

Colaboração para Tilt

18/01/2021 17h06

Quando o terceiro sol chegar... A agência espacial norte-americana Nasa acaba de confirmar a descoberta de um raro planeta em um sistema com três estrelas. O sistema, chamado KOI-5, fica na constelação do Cisne (Cygnus), a 1.800 anos-luz da Terra. O planeta, batizado de KOI-5Ab, é um gigante gasoso.

Sua existência foi confirmada mais de uma década após ser detectado pela primeira vez. Em 2009, o recém-lançado telescópio espacial Kepler viu o que parecia ser um planeta, com cerca de metade do tamanho de Saturno, em um sistema estelar múltiplo. O KOI-5Ab foi o segundo candidato a exoplaneta —ou seja, planeta de fora do nosso Sistema Solar— a ser encontrado pela missão, iniciada naquele ano.

O telescópio era um verdadeiro caçador de planetas. Até 2018, quando foi aposentado, havia descoberto 2.394 exoplanetas e mais 2.366 possíveis candidatos. Diante desta vastidão, o KOI-5Ab se tornou só mais um, e acabou sendo deixado de lado.

"Ele foi abandonado porque era um exoplaneta mais complicado, e tínhamos milhares de outros candidatos", explicou o astrônomo David Ciardi, chefe do Instituto de Ciência de Exoplanetas da Nasa, em uma reunião virtual da Sociedade Americana de Astronomia (AAS). "Havia escolhas mais fáceis, e estávamos aprendendo algo novo com o Kepler todos os dias. Assim, o KOI-5 foi praticamente esquecido."

Após as detecções iniciais, Ciardi e sua equipe usaram telescópios em terra, como o Observatório Palomar, na Califórnia, o Observatório Keck, no Havaí, e o Telescópio Gemini North, também na ilha norte-americana, para estudar diversos daqueles candidatos. Até 2014, eles haviam identificado as três estrelas do sistema em questão: KOI-5A, KOI-5B e KOI-5C.

Ilustração do KOI-5Ab, planeta gigante gasoso em sistema com três sóis - Caltech/R. Hurt - Caltech/R. Hurt
Imagem: Caltech/R. Hurt

Dados e desafios

A maioria das estrelas da Via Láctea tem pelo menos uma companheira. Mas, sistemas planetários de estrelas múltiplas são mais complexos, representando um desafio para os instrumentos e cientistas. Dos mais de 4.300 exoplanetas confirmados até hoje, menos de 10% pertencem a configurações com mais de um sol —que, na verdade, dominam a galáxia, mas pouco sabemos sobre suas propriedades.

Quando um telescópio olha para uma estrela e vê ela "piscando" ou uma "manchinha" passando em sua frente, é um indicativo de que ali pode haver um planeta em movimento. Todo o brilho do sistema KOI-5 fez com que fosse extremamente difícil distinguir se aquela sombra era mesmo um exoplaneta, alguma falha na luz de uma das outras duas estrelas ou até uma quarta estrela. Por isso, o projeto foi eventualmente jogado na caixinha "muito difícil".

Em 2018, porém, foi lançado o satélite-telescópio Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite), mais potente, para continuar o trabalho do Kepler na busca por exoplanetas. Quando olhou para a constelação de Cisne, ele também detectou um candidato orbitando a estrela KOI-5A. E percebeu que ele voltava, mais ou menos, a cada cinco dias.

"Pensei comigo mesmo: eu me lembro deste alvo", disse Ciardi, que após ver os dados do Tess, nomeou o planeta como TOI-1241b. Mas ainda não era possível confirmar sua existência.

O astrônomo, então, analisou novamente todos os dados anteriores e procurou por novas pistas nos telescópios terrestres, principalmente do Observatório Keck. Ele possui um sistema que mede as leves oscilações de uma estrela enquanto é circulada por um planeta, exercendo um "puxão" gravitacional.

Com a ajuda de outros cientistas do grupo colaborativo California Planet Search e de sua equipe, Ciardi procurou por quaisquer oscilações nos dados do KOI-5. Eles conseguiram diferenciar a interação gravitacional entre as três estrelas dos efeitos produzidos pelo movimento do objeto em questão. Confirmado: o KOI-5Ab é, de fato, um exoplaneta orbitando a estrela primária do sistema.

"Bingo —estava lá! Eu ressuscitei o KOI-5Ab dos mortos", comemorou Ciardi. "Se não fosse pelo telescópio Tess olhando para o planeta novamente, eu nunca teria voltado e feito todo esse trabalho de detetive."

Como é o exoplaneta?

Tudo indica que o exoplaneta KOI-5Ab é um gigante gasoso, como Júpiter ou Saturno, com cerca de sete vezes o tamanho da Terra.

Ele é incomum porque orbita um sol de um sistema com duas outras estrelas companheiras, em um plano inclinado a 50 graus, desalinhado com as estrelas —diferentemente do nosso Sistema Solar, que está, mais ou menos, em um mesmo plano.

"Não conhecemos muitos planetas em sistemas de estrelas triplas, e este é muito especial porque sua órbita é enviesada", disse Ciardi. Astrônomos suspeitam que a órbita distorcida foi causada pela interação gravitacional com a estrela B, que "chutou" o planeta durante seu desenvolvimento.

A translação ao redor de KOI-5A leva apenas cinco dias terrestres —duração de um ano do exoplaneta. KOI-5A e KOI-5B estão relativamente próximas, e ambas têm mais ou menos a mesma massa que o nosso Sol. Uma estrela orbita a outra em um período de 30 anos.

Já a terceira estrela, KOI-5C, está bem mais longe, orbitando suas companheiras a cada 400 anos. Esse arranjo questiona como cada corpo celeste do sistema se formou, a partir das mesmas nuvens rodopiantes de gás e poeira cósmica.

"Ainda temos muitas dúvidas sobre como e quando os planetas podem se formar em sistemas de estrelas múltiplas, e como suas propriedades se comparam às dos planetas em sistemas de estrela única. Ao estudar o KOI-5 em maiores detalhes, talvez possamos obter uma visão de como o universo faz planetas", acredita Ciardi.