HD 80606 b

HD 80606 b

Planeta extrassolar		Lista de planetas extrassolares
Simulação da radiação de calor de HD 80606 b no seu lado noturno após a passagem pelo seu periastro.
Estrela mãe
Estrela		HD 80606
Constelação		Ursa Major
Ascensão reta		09h 22m 37.57s
Declinação		50° 36′ 13.4″
Elementos orbitais
Semieixo maior		0,449 ± 0,006 UA UA
Excentricidade		0,93366 (−0 00043 +0 00014)
Inclinação		=89.285 ± 0,023 °
Semi-amplitude		472 ± 5 m/s
Características físicas
Massa		3,94 ± 0,11 MJúpiter 1253 MTerra MJ
Raio		1,029 ± 0,017 MJúpiter 11.55 RTerra RJ
Densidade		4440 ± 240 [p.4] kg/m3 g/cm³
Temperatura		Mín: 246, Máx: 1500 K K
Descoberta
Data da descoberta		4 de abril de 2001
Descobridores		Naef al., ELODIE em Observatório de Haute-Provence Telescópio Keck
Método de detecção		Velocidade radial

HD 80606 b é um planeta extrassolar situado a uma distância de 190 anos-luz da Terra na constelação da Ursa Major. Orbita a estrela HD 80606, que pela sua vez faz parte de um sistema estelar binário. Trata-se do exoplaneta com maior excentricidade (órbita mais alongada) descoberto até agora. Devido a esta, a sua órbita tem uma forma muito alongada, mais própria dos cometas. Faz parte dos exoplanetas denominados Júpiter excêntricos.

Descobrimento

A descoberta de HD 80606 b foi anunciada em 4 de abril de 2001 pelo grupo ELODIE. Contudo, a possibilidade de existência do planeta já fora postulada um ano antes pelo G-Dwarf Planet Search na sua procura de candidatos a planetas extrassolares, cujas observações se iniciaram em abril de 1999 desde o Telescópio Keck. Esta possibilidade conduziu a que o grupo ELODIE seguisse a estrela através do Observatório de Haute-Provence, situado ao sul da França, confirmando finalmente a existência do exoplaneta.

Características

Comparação da órbita de HD 80606 b com os planetas interiores do Sistema Solar.

A sua massa é de cerca de quatro vezes a de Júpiter, o que o converte num gigante gasoso, e o seu período de rotação é de cerca de 34 horas. Adicionalmente, devido à sua excentricidade, faz parte dos chamados "Júpiter excêntricos". Esta excentricidade é comparável, por exemplo, à do cometa Halley, ainda que com a correspondente diferença de distâncias e período orbital. Isto poderia ser devido entre outros fatores a que o planeta orbita a uma estrela que faz parte de um sistema estelar binário (Struve 1341), pois a maior parte dos planetas com excentricidades elevadas se encontra neste tipo de sistemas estelares. A estrela companheira poderia causar a estranha excentricidade devido à elevada inclinação orbital do planeta (respeito do plano da órbita de ambas as estrelas), mediante o chamado mecanismo Kozai. As medidas realizadas do efeito Rossiter-McLaughlin são consistentes com as predições deste mecanismo.

Velocidade de HD 80606 b em cada ponto da sua órbita.

A distância do planeta com referência à sua estrela oscila entre 0,03 unidades astronômicas (abreviado UA, distância entre a Terra e o Sol) e 0,85 UA. Se comparar a sua órbita com os planetas do Sistema Solar, observa-se que no ponto mais afastado da sua órbita (0,85 UA) estaria situado entre Vênus (0,7 UA) e a Terra (1 UA, por definição). Por outro lado o seu ponto mais próximo (0,03 UA) encontrar-se-ia muito mais perto que a órbita de Mercúrio (0,4 UA), o que supõe uma distância 13 vezes menor que a separação entre Mercúrio e o Sol. Neste ponto, alguém situado sobre a sua superfície veria a estrela sobre o céu cerca de 30 vezes maior que o Sol desde a superfície terrestre.

O planeta encontra-se a maior parte do tempo nos pontos mais afastados da sua órbita, aumentando a sua velocidade quanto mais perto está da sua estrela. Uma pessoa situada sobre a sua superfície, veria como a estrela aumenta de tamanho cada vez mais rápido, até tornar -se cerca de 100 vezes maior.

Temperatura e atmosfera

Vídeo no que se apreciam os fortes ventos devidos ao dramático acréscimo da temperatura. Cortesia do Telescópio Spitzer, NASA.

A temperatura do planeta oscila dos 250 K (cerca de -20 ºC) no apoastro até os 1500 K (cerca de 1200 °C) que atinge no periastro, onde recebe em torno de 800 vezes mais radiação da sua estrela. Na sua passagem pelo periastro, as temperaturas variam de 800 K a 1500 K em apenas seis horas, esquentando-se e esfriando-se depressa. Este valor é suficiente até mesmo para fundir o níquel.

Por causa destas bruscas mudanças de temperatura, e amplificado devido a que a sua rotação não é sincronizada com a sua translação, desenvolvem-se tormentas na atmosfera que movimentam ventos a velocidades enormes, inclusive de vários quilômetros por segundo, criando-se vórtices nos polos do planeta. Trata-se da primeira vez que os astrônomos observam mudanças atmosféricas em tempo real num planeta extrassolar.

Notas

• ^{Anos luz}

$1 \ pc \simeq 3.2616 \ al \ ; \ 58.38 \ pc \cdot 3.2616 \simeq 190.41 \ al$

• ^{Massas terrestres}

$\frac{M_J \cdot 3.94}{M_T}=\frac{(1.899\cdot10^{27} \ Kg) \cdot 3.94}{5.9736\cdot10^{24} \ Kg} \simeq 1253 \ M_T$

• ^{Raios terrestres}

$\frac{R_J \cdot 1.029}{R_T}=\frac{(71492 \ Km) \cdot 1.029}{6371 \ Km} \simeq 11.55 \ R_T$

• ^{Mecanismo Kozai} O mecanismo Kozai, que deve o seu nome ao seu descobridor Yoshihide Kozai, produz mudanças cíclicas entre a excentricidade e a inclinação orbital da órbita de determinados objetos celestes (quer satélites, cometas ou exoplanetas). Quanto maior seja a inclinação inicial, maior será a categoria de amplitudes que a excentricidade poderá ostentar. No Sistema Solar estudou-se este mecanismo maiormente nos satélites de Júpiter e nos cometas transneptunianos.
  
  No caso dos exoplanetas, postulou-se que este mecanismo desempenha um rol importante em sistemas estelares formados por duas estrelas (sistemas estelares binários), sendo maior o efeito quanto mais massiva seja a sua estrela casal, embora esta não deve encontrar-se demais próxima porque a órbita seria instável. O efeito ocorre devido ao intercâmbio de momento angular entre o planeta e a estrela companheira. A excentricidade máxima que o planeta poderá atingir será a permitida pela seguinte fórmula:

$e_{max}=\sqrt{1-\tfrac{5}{3}com os^{2}(i_0)}$

onde $i_0$ é inclinação orbital do planeta relativa ao plano no qual orbitam as duas estrelas, e $e_{max}$ a excentricidade máxima que o planeta pode atingir dada a inclinação inicial.
Para o caso de HD 80606 b, se levarmos em conta a inclinação da sua órbita ($i_0$=89,285º), o cálculo dá como resultado $e_{max}$=0,99987 (maior que a excentricidade atual: 0,93366), embora este valor teórico poderia ficar afetado por outros efeitos alheios ao mecanismo Kozai.

• ^{Leis de Kepler} Isto ocorre segunda lei de Kepler, que enuncia que a órbita do planeta barre áreas iguais em tempos iguais. Portanto, ao acercar-se à estrela, o planeta move-se cada vez mais rápido, atingindo a sua velocidade máxima no ponto mais próximo da estrela, para depois voltar a desacelerar até o ponto mais afastado, onde se movimentará mais devagar (e por isso é nesta zona onde fica a maior parte do tempo).
• ^Velocidades O estudo realizado por Laughlin al. em 2009 estimou que a velocidade da tormenta pôde atingir os 5 km/s (18 000 quilômetros por hora) desde a zona orientada ao astro até a zona noturna. Pode ser comparada com a velocidade do som no ar a temperatura ambiente: 340 m/s, ou com a velocidade de escape da Terra: 11,2 km/s.

Referências

• Este artigo foi inicialmente traduzido do artigo da Wikipédia em espanhol, cujo título é «HD 80606 b».

Ligações externas

• Spitzer Exoplanet Observation of HD 80606b
  • Simulação por computadora das extremas condições de HD 80606 b
• Exoplanets: The Hunt Continues! Nota de imprensa a data de 4 de abril de 2001, onde se anúncia a descoberta do exoplaneta com dez mais.
  • Gráfico que representa a velocidade radial da estrela HD 80606 a respeito do tempo. Estes dados levaram finalmente a descoberta do planeta HD 80606 b.
• A very eccentric planet orbiting HD 80606
• TransitSearch Candidate Light Curves
• HD 80606 b na capa de Nature (457, nº 7229)

Bases de dados

• Extrassolar Planets Encyclopaedia
• SIMBAD
• Extrasolar planet guide
• Planet Quest Atlas (NASA)