Planeta interestelar

Objeto de massa planetária não vinculado gravitacionalmente a qualquer estrela

Um planeta interestelar (também chamado planeta desgarrado, planeta nômade, planeta órfão, planeta errante, planeta sem estrela ou planeta sem sol) é um objeto de massa planetária que não orbita diretamente uma estrela. Tais objetos foram ejetados do sistema planetário no qual se formaram ou nunca estiveram gravitacionalmente ligados a qualquer estrela ou anã marrom.[1][2][3] Somente na Via Láctea, pode haver de bilhões a trilhões de planetas interestelares - espera-se que o futuro Telescópio Espacial Nancy Grace Roman possa reduzir essa incerteza.[4][5]

Um planeta interestelar. Impressão artística de A. Stelter.
Impressão artística em vídeo do planeta CFBDSIR J214947.2-040308.9 vagando livremente pelo espaço.

Alguns objetos de massa planetária podem ter se formado de maneira semelhante às estrelas, e a União Astronômica Internacional propôs que tais objetos fossem chamados subanãs marrom.[6] Um possível exemplo é Cha 110913-773444, que pode ou ter sido ejetado e se tornado um planeta interestelar, ou então se formado sozinho como uma subanã marrom.[7]

Os astrônomos usaram o Observatório Espacial Herschel e o Very Large Telescope para observar um objeto de massa planetária desgarrado muito jovem, o OTS 44, e demonstrar que os processos que caracterizam o modo de formação parecido com uma estrela padrão se aplicam a objetos isolados com até algumas vezes maior que a de Júpiter. As observações em infravermelho longínquo do Herschel mostraram que o OTS 44 é cercado por um disco de pelo menos 10 massas terrestres e, portanto, poderia eventualmente formar um mini sistema planetário.[8] As observações espectroscópicas do OTS 44 com o espectrógrafo SINFONI no Very Large Telescope revelaram que o disco está agregando matéria de forma semelhante às estrelas jovens. Em dezembro de 2013, foi anunciado um candidato a exolua de um planeta interestelar.[9]

Em 2020, foi descoberto o OGLE-2016-BLG-1928, um planeta interestelar com massa semelhante à da Terra vagando pela Via Láctea.[10][11][12]

Observações editar

 
Concepção artística de um planeta interestelar do tamanho de Júpiter.

O astrofísico Takahiro Sumi, da Universidade de Osaka, no Japão, e seus colegas, que formam os grupos de colaboração Microlensing Observations in Astrophysics ("observações astrofísicas de microlente") e Optical Gravitational Lensing Experiment ("experimento de lente gravitacional ótica"), publicaram seu estudo sobre microlente em 2011. Eles observaram 50 milhões de estrelas na Via Láctea usando o telescópio MOA-II, de 1,8 metros, no Observatório Mount John (Nova Zelândia), e o telescópio da Universidade de Varsóvia, de 1,3 metros, no Observatório Las Campanas (Chile). Eles encontraram 474 ocorrências de microlente, dez das quais foram breves o suficiente para serem planetas do tamanho de Júpiter sem nenhuma estrela associada nas imediações. A partir dessas observações, os pesquisadores estimaram que existem quase dois planetas interestelares com massa semelhante à de Júpiter para cada estrela da Via Láctea.[13][14][15] Um estudo sugeriu que esse número seria muito maior - até 100 mil vezes mais planetas errantes do que estrelas na Via Láctea, embora este estudo englobasse objetos hipotéticos muito menores que Júpiter.[16] Um estudo de 2017 realizado por Przemek Mróz, do Observatório da Universidade de Varsóvia, e colegas, com estatísticas seis vezes maiores do que o estudo de 2011, indica um limite superior de 0,25 planetas errantes ou de órbita ampla, com massa semelhante à de massa de Júpiter, para cada estrela de sequência principal na Via Láctea.[17]

Candidatos a planetas interestelares próximos incluem o WISE 0855−0714, a uma distância de 727±013 anos-luz.[18]

Em setembro de 2020, astrônomos relataram a primeira detecção de um planeta interestelar de massa semelhante à da Terra, denominado OGLE-2016-BLG-1928, vagando livremente pela Via Láctea. A detecção foi feita por meio de técnicas de microlente.[19][20][21]

Retenção de calor no espaço interestelar editar

Os planetas interestelares geram pouco calor e não são aquecidos por uma estrela.[22] Em 1998, David J. Stevenson teorizou que alguns objetos do tamanho de planetas à deriva no espaço interestelar poderiam sustentar uma atmosfera densa que não se congelaria. Ele propôs que essas atmosferas seriam preservadas pela opacidade da radiação infravermelha longínqua induzida por pressão de uma atmosfera espessa contendo hidrogênio.[23]

Durante a formação do sistema planetário, vários pequenos corpos protoplanetários podem ser ejetados do sistema.[24] Um corpo ejetado receberia da estrela menos luz ultravioleta, que pode retirar os elementos mais leves de sua atmosfera. Mesmo um corpo do tamanho da Terra teria gravidade suficiente para evitar o escape de hidrogênio e hélio em sua atmosfera. [23] Em um objeto do tamanho da Terra com uma pressão atmosférica de kilobar de hidrogênio e um gás convectivo adiabático, a energia geotérmica do decaimento do radioisótopo do núcleo residual poderia manter a temperatura da superfície acima do ponto de fusão da água, permitindo a existência de oceanos de água líquida. É provável que esses planetas permaneçam geologicamente ativos por longos períodos. Se eles tiverem magnetosferas protetoras criadas geodinamicamente e vulcanismo no fundo do mar, as fontes hidrotermais poderiam fornecer energia para vida. Esses corpos seriam difíceis de detectar devido às suas fracas emissões de radiação térmica de microondas, embora a radiação solar refletida e as emissões térmicas no infravermelho longínquo possam ser detectáveis em um objeto a menos de 1000 unidades astronômicas da Terra.[25] Cerca de 5% dos planetas ejetados do tamanho da Terra com satélites naturais tamanho da Lua reteriam seus satélites após a ejeção. Um grande satélite seria uma fonte significativa de aquecimento geológico originário da força de maré.[26]

Planetas interestelares conhecidos ou possíveis editar

A tabela abaixo lista planetas interestelares, confirmados ou suspeitos, que foram descobertos. Ainda não se sabe se esses planetas foram ejetados da órbita de uma estrela ou se formaram por conta própria como subanãs marrom. Ainda não se sabe se planetas interestelares de massa excepcionalmente baixa (como OGLE-2012-BLG-1323 e KMT-2019-BLG-2073) são capazes de se formar por conta própria.

Exoplaneta Massa (Massas de Júpiter) Idade (milhões de anos) Distância (anos-luz) Status Discoberta
OTS 44 11,5~ 0,5–3 554 Provavelmente uma subanã marrom[27] 1998
S Ori 52 2–8 1–5 1150 Idade e massas incertas; pode ser uma anã marrom 2000[28]
Cha 110913-773444 5–15 2~ 529 Candidato 2004[29]
SIMP J013656.5+093347 11-13 200~ 20-22 Candidato 2006[30][31]
UGPS J072227.51−054031.2 5–40 13 Massa incerta 2010
[MPK2010b] 4450 2–3 325 Candidato 2010[32]
CFBDSIR 2149−0403 4–7 110–130 117–143 Candidato 2012[33]
MOA-2011-BLG-262 4~ Pode ser uma anã vermelha 2013
PSO J318.5−22 5,5–8 21–27 80 Confirmado 2013[34]
2MASS J2208+2921 11–13 21–27 115 Candidato; falta determnar a velocidade radial 2014[35]
WISE J1741-4642 4–21 23–130 Candidato 2014[36]
WISE 0855−0714 3–10 >1000 7,1 Idade incerta, mas é antigo por ser um objeto na vizinhaça do Sol;[37] talvez chegue a 12 bilhões de anos, pouco menos que a idade do Universo (13,7 bilhões de anos) 2014[38]
2MASS J12074836–3900043 11–13 7–13 200 Candidato; necessário determinar a distância 2014[39]
SIMP J2154–1055 9–11 30–50 63 Idade sob questionamento[40] 2014[41]
SDSS J111010.01+011613.1 10–12 110–130 63 Confirmado 2015[42]
2MASS J1119–1137 4–8 7–13 ~90 Candidato 2016[43]
WISEA 1147 5–13 7–13 ~100 Candidate 2016[44]
OGLE-2012-BLG-1323 0,007245–0,07245 Candidato; necessário determinar a distância 2017[45][46][47]
OGLE-2017-BLG-0560 1,9–20 Candidato; necessário determinar a distância 2017[45][46][47]
KMT-2019-BLG-2073 0,19 Candidato; necessário determinar a distância 2020[48]
OGLE-2016-BLG-1928 0,001-0,006 30000-180000 Candidato 2020[49]
WISE J0830+2837 4-13 >1000 31,3-42,7 Idade incerta, mas é antigo devido à alta velogidade tangencial (o que costuma indicar uma população estelar antiga); candidato se tiver menos de 10 bilhões de anos 2020[50]

Veja também editar

Referências

  1. Shostak, Seth (24 February 2005). Orphan Planets: It's a Hard Knock Life. Space.com, 24 February 2005. Retrieved 5 February 2009 from http://www.space.com/searchforlife/seti_orphan_planets_050224.html.
  2. Lloyd, Robin (18 April 2001). Free-Floating Planets – British Team Restakes Dubious Claim. Space.com, 18 April 2001. Retrieved 13 February 2009 from http://www.space.com/scienceastronomy/astronomy/free_floaters_010403-1.html. Arquivado em 2008-10-13 no Wayback Machine
  3. Author unknown (18 April 2001). Orphan 'planet' findings challenged by new model. NASA Astrobiology, 18 April 2001. Retrieved 5 February 2009 from «Archived copy». Consultado em 9 de fevereiro de 2009. Cópia arquivada em 22 de março de 2009 
  4. Neil deGrasse Tyson in Cosmos: A Spacetime Odyssey as referred to by National Geographic
  5. "The research team found that the mission will provide a rogue planet count that is at least 10 times more precise than current estimates, which range from tens of billions to trillions in our galaxy." https://scitechdaily.com/our-solar-system-may-be-unusual-rogue-planets-unveiled-with-nasas-roman-space-telescope/
  6. Working Group on Extrasolar Planets – Definition of a "Planet" Position Statement on the Definition of a "Planet" (IAU) Arquivado em 2006-09-16 no Wayback Machine
  7. Rogue planet find makes astronomers ponder theory
  8. Joergens, V.; Bonnefoy, M.; Liu, Y.; Bayo, A.; Wolf, S.; Chauvin, G.; Rojo, P. (2013). «OTS 44: Disk and accretion at the planetary border». Astronomy & Astrophysics. 558 (7): L7. Bibcode:2013A&A...558L...7J. arXiv:1310.1936 . doi:10.1051/0004-6361/201322432 
  9. Bennett, D.P.; Batista, V.; et al. (13 de dezembro de 2013). «A Sub-Earth-Mass Moon Orbiting a Gas Giant Primary or a High Velocity Planetary System in the Galactic Bulge». The Astrophysical Journal. 785. 155 páginas. Bibcode:2014ApJ...785..155B. arXiv:1312.3951 . doi:10.1088/0004-637X/785/2/155 
  10. Gough, Evan (1 de outubro de 2020). «A Rogue Earth-Mass Planet Has Been Discovered Freely Floating in the Milky Way Without a Star». Universe Today. Consultado em 2 de outubro de 2020 
  11. Mroz, Przemek; et al. (29 de setembro de 2020). «A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event» (PDF). arxiv. arXiv:2009.12377v1 . Consultado em 2 de outubro de 2020 
  12. Redd, Nola Taylor (19 de outubro de 2020). «Rogue Rocky Planet Found Adrift in the Milky Way - The diminutive world and others like it could help astronomers probe the mysteries of planet formation». Scientific American. Consultado em 19 de outubro de 2020 
  13. Homeless' Planets May Be Common in Our Galaxy Arquivado em 2012-10-08 no Wayback Machine by Jon Cartwright, Science Now, 18 May 2011, Accessed 20 May 2011
  14. Planets that have no stars: New class of planets discovered, Physorg.com, 18 May 2011. Accessed May 2011.
  15. T. Sumi; et al. (2011). «Unbound or Distant Planetary Mass Population Detected by Gravitational Microlensing». Nature. 473: 349–352. Bibcode:2011Natur.473..349S. PMID 21593867. arXiv:1105.3544 . doi:10.1038/nature10092 
  16. «Researchers say galaxy may swarm with 'nomad planets'». Stanford University. 23 de fevereiro de 2012. Consultado em 29 de fevereiro de 2012 
  17. P. Mroz; et al. (2017). «No large population of unbound or wide-orbit Jupiter-mass planets». Nature. 548: 183–186. Bibcode:2017Natur.548..183M. PMID 28738410. arXiv:1707.07634 . doi:10.1038/nature23276 
  18. Luhman, Kevin L.; Esplin, Taran L. (setembro de 2016). «The Spectral Energy Distribution of the Coldest Known Brown Dwarf». The Astronomical Journal. 152. Bibcode:2016AJ....152...78L. arXiv:1605.06655 . doi:10.3847/0004-6256/152/3/78 
  19. Gough, Evan (1 de outubro de 2020). «A Rogue Earth-Mass Planet Has Been Discovered Freely Floating in the Milky Way Without a Star». Universe Today. Consultado em 2 de outubro de 2020 
  20. Mroz, Przemek; et al. (29 de setembro de 2020). «A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event» (PDF). arxiv. arXiv:2009.12377v1 . Consultado em 2 de outubro de 2020 
  21. Redd, Nola Taylor (19 de outubro de 2020). «Rogue Rocky Planet Found Adrift in the Milky Way - The diminutive world and others like it could help astronomers probe the mysteries of planet formation». Scientific American. Consultado em 19 de outubro de 2020 
  22. Sean Raymond (9 de abril de 2005). «Life in the dark» (em English). Aeon. Consultado em 9 de abril de 2016 
  23. a b Stevenson, David J.; Stevens, C. F. (1999). «Life-sustaining planets in interstellar space?». Nature. 400: 32. Bibcode:1999Natur.400...32S. PMID 10403246. doi:10.1038/21811 
  24. Lissauer, J. J. (1987). «Timescales for Planetary Accretion and the Structure of the Protoplanetary disk». Icarus. 69: 249–265. Bibcode:1987Icar...69..249L. doi:10.1016/0019-1035(87)90104-7 
  25. Dorian S. Abbot; Eric R. Switzer (2 de junho de 2011). «The Steppenwolf: A proposal for a habitable planet in interstellar space». The Astrophysical Journal. 735: L27. Bibcode:2011ApJ...735L..27A. arXiv:1102.1108 . doi:10.1088/2041-8205/735/2/L27 
  26. Debes, John H.; Steinn Sigurðsson (20 de outubro de 2007). «The Survival Rate of Ejected Terrestrial Planets with Moons». The Astrophysical Journal Letters. 668: L167–L170. Bibcode:2007ApJ...668L.167D. arXiv:0709.0945 . doi:10.1086/523103 
  27. Luhman, Kevin L. (10 de fevereiro de 2005). «Spitzer Identification of the Least Massive Known Brown Dwarf with a Circumstellar Disk». Astrophysical Journal Letters. 620 (1): L51–L54. Bibcode:2005ApJ...620L..51L. arXiv:astro-ph/0502100 . doi:10.1086/428613 
  28. Zapatero Osorio, M. R. (6 de outubro de 2000). «Discovery of Young, Isolated Planetary Mass Objects in the σ Orionis Star Cluster». Science. 290 (5489): 103–7. Bibcode:2000Sci...290..103Z. PMID 11021788. doi:10.1126/science.290.5489.103 
  29. Luhman, Kevin L. (10 de dezembro de 2005). «Discovery of a Planetary-Mass Brown Dwarf with a Circumstellar Disk». Astrophysical Journal Letters. 635 (1): L93–L96. Bibcode:2005ApJ...635L..93L. arXiv:astro-ph/0511807 . doi:10.1086/498868 
  30. Artigau, Étienne; Doyon, René; Lafrenière, David; Nadeau, Daniel; Robert, Jasmin; Albert, Loïc (n.d.). «Discovery of the Brightest T Dwarf in the Northern Hemisphere». The Astrophysical Journal Letters. 651 (1): L57. Bibcode:2006ApJ...651L..57A. ISSN 1538-4357. arXiv:astro-ph/0609419 . doi:10.1086/509146 
  31. Gagné, Jonathan; Faherty, Jacqueline K.; Burgasser, Adam J.; Artigau, Étienne; Bouchard, Sandie; Albert, Loïc; Lafrenière, David; Doyon, René; Bardalez-Gagliuffi, Daniella C. (15 de maio de 2017). «SIMP J013656.5+093347 is Likely a Planetary-Mass Object in the Carina-Near Moving Group». The Astrophysical Journal. 841 (1): L1. Bibcode:2017ApJ...841L...1G. ISSN 2041-8213. arXiv:1705.01625 . doi:10.3847/2041-8213/aa70e2 
  32. Marsh, Kenneth A. (1 de fevereiro de 2010). «A Young Planetary-Mass Object in the ρ Oph Cloud Core». Astrophysical Journal Letters. 709 (2): L158–L162. Bibcode:2010ApJ...709L.158M. arXiv:0912.3774 . doi:10.1088/2041-8205/709/2/L158 
  33. Delorme, Philippe (25 de setembro de 2012). «CFBDSIR2149-0403: a 4-7 Jupiter-mass free-floating planet in the young moving group AB Doradus?». Astronomy & Astrophysics. 548A: 26. Bibcode:2012A&A...548A..26D. arXiv:1210.0305 . doi:10.1051/0004-6361/201219984 
  34. Liu, Michael C. (10 de novembro de 2013). «The Extremely Red, Young L Dwarf PSO J318.5338-22.8603: A Free-floating Planetary-mass Analog to Directly Imaged Young Gas-giant Planets». Astrophysical Journal Letters. 777 (1): L20. Bibcode:2013ApJ...777L..20L. arXiv:1310.0457 . doi:10.1088/2041-8205/777/2/L20 
  35. Gagné, Jonathan (10 de março de 2014). «BANYAN. II. Very Low Mass and Substellar Candidate Members to Nearby, Young Kinematic Groups with Previously Known Signs of Youth». Astrophysical Journal. 783 (2): 121. Bibcode:2014ApJ...783..121G. arXiv:1312.5864 . doi:10.1088/0004-637X/783/2/121 
  36. Schneider, Adam C. (9 de janeiro de 2014). «Discovery of the Young L Dwarf WISE J174102.78-464225.5». Astronomical Journal. 147 (2): 34. Bibcode:2014AJ....147...34S. arXiv:1311.5941 . doi:10.1088/0004-6256/147/2/34 
  37. Zapatero Osorio, M. R.; Lodieu, N.; Béjar, V. J. S.; Martín, E. L.; Ivanov, V. D.; Bayo, A.; Boffin, H. M. J.; Muzic, K.; Minniti, D.; Beamín, J. C. (1 de agosto de 2016). «Near-infrared photometry of WISE J085510.74-071442.5». Astronomy and Astrophysics. 592: A80. ISSN 0004-6361. doi:10.1051/0004-6361/201628662 
  38. Luhman, Kevin L. (10 de maio de 2014). «Discovery of a ~250 K Brown Dwarf at 2 pc from the Sun». Astrophysical Journal Letters. 786 (2): L18. Bibcode:2014ApJ...786L..18L. arXiv:1404.6501 . doi:10.1088/2041-8205/786/2/L18 
  39. Gagné, Jonathan (10 de abril de 2014). «The Coolest Isolated Brown Dwarf Candidate Member of TWA». Astrophysical Journal Letters. 785 (1): L14. Bibcode:2014ApJ...785L..14G. arXiv:1403.3120 . doi:10.1088/2041-8205/785/1/L14 
  40. Liu, Michael C. (9 de dezembro de 2016). «The Hawaii Infrared Parallax Program. II. Young Ultracool Field Dwarfs». Astrophysical Journal. 833 (1): 96. Bibcode:2016ApJ...833...96L. arXiv:1612.02426 . doi:10.3847/1538-4357/833/1/96 
  41. Gagné, Jonathan (1 de setembro de 2014). «SIMP J2154-1055: A New Low-gravity L4β Brown Dwarf Candidate Member of the Argus Association». Astrophysical Journal Letters. 792 (1): L17. Bibcode:2014ApJ...792L..17G. arXiv:1407.5344 . doi:10.1088/2041-8205/792/1/L17 
  42. Gagné, Jonathan (20 de julho de 2015). «SDSS J111010.01+011613.1: A New Planetary-mass T Dwarf Member of the AB Doradus Moving Group». Astrophysical Journal Letters. 808 (1): L20. Bibcode:2015ApJ...808L..20G. arXiv:1506.04195 . doi:10.1088/2041-8205/808/1/L20 
  43. Kellogg, Kendra (11 de abril de 2016). «The Nearest Isolated Member of the TW Hydrae Association is a Giant Planet Analog». Astrophysical Journal Letters. 821 (1): L15. Bibcode:2016ApJ...821L..15K. arXiv:1603.08529 . doi:10.3847/2041-8205/821/1/L15 
  44. Schneider, Adam C. (21 de abril de 2016). «WISEA J114724.10-204021.3: A Free-floating Planetary Mass Member of the TW Hya Association». Astrophysical Journal Letters. 822 (1): L1. Bibcode:2016ApJ...822L...1S. arXiv:1603.07985 . doi:10.3847/2041-8205/822/1/L1 
  45. a b Becky Ferreira (9 de novembro de 2018). «Rare Sighting of Two Rogue Planets That Do Not Orbit Stars» (em English). Motherboard. Consultado em 10 de fevereiro de 2019 
  46. a b Jake Parks (16 de novembro de 2018). «These Two New 'Rogue Planets' Wander the Cosmos Without Stars» (em English). Discover Magazine. Consultado em 10 de fevereiro de 2019 
  47. a b Jake Parks (15 de novembro de 2018). «Two free-range planets found roaming the Milky Way in solitude» (em English). Astronomy Magazine. Consultado em 10 de fevereiro de 2019 
  48. Kim, Hyoun-Woo; Hwang, Kyu-Ha; Gould, Andrew; Yee, Jennifer C.; Ryu, Yoon-Hyun; Albrow, Michael D.; Chung, Sun-Ju; Han, Cheongho; Jung, Youn Kil; Lee, Chung-Uk; Shin, In-Gu; Shvartzvald, Yossi; Zang, Weicheng; Cha, Sang-Mok; Kim, Dong-Jin; Kim, Seung-Lee; Lee, Dong-Joo; Lee, Yongseok; Park, Byeong-Gon; Pogge, Richard W. (14 de julho de 2020). «KMT-2019-BLG-2073: Fourth Free-Floating-Planet Candidate with $\theta_\rm E < 10 \rm\mu as$». arXiv:2007.06870  [astro-ph.EP] 
  49. A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event, 2020, arXiv:2009.12377  
  50. Bardalez Gagliuffi, Daniella C.; Faherty, Jacqueline K.; Schneider, Adam C.; Meisner, Aaron; Caselden, Dan; Colin, Guillaume; Goodman, Sam; Kirkpatrick, J. Davy; Kuchner, Marc; Gagné, Jonathan; Logsdon, Sarah E. (1 de junho de 2020). «WISEA J083011.95+283716.0: A Missing Link Planetary-mass Object». The Astrophysical Journal. 895. 145 páginas. doi:10.3847/1538-4357/ab8d25