Descoberta de 30 exocometas em um sistema planetário jovem

Essa pesquisa publicada pela Scientific Reports (Springer Nature) apresenta a detecção de 30 exocometas no sistema planetário jovem de β Pictoris, ou seja, em órbita de uma estrela diferente do Sol. Esses cometas foram descobertos por meio de observações obtidas com o observatório espacial TESS da NASA.

O trabalho foi realizado por uma equipe liderada pelo Dr. Alain Lecavelier des Etangs do Institut d'astrophysique de Paris (CNRS, Sorbonne Université) na França, incluindo uma estudante da École Nationale Supérieure des Mines de Paris, pesquisadores do Institut d'astrophysique de Paris (IAP-CNRS, Sorbonne Université), do Observatório de Haute Provence, do Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA/MCTI) no Brasil, do Laboratoire d'études Espaciais et d'instrumentation en Astrophysique (Observatoire de Paris-CNRS, PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité), do Observatório de Leiden, na Holanda, e do Institut de Planétologie et d'astrophysique de Grenoble (CNRS, UGA).

A análise dessas observações obtidas pelo satélite TESS permitiu determinar o tamanho dos núcleos desses 30 cometas, que têm entre 3 e 14 quilômetros de diâmetro. Além disso, o grande número de detecções permitiu determinar a distribuição de tamanho desses objetos celestes, ou seja, quantos cometas pequenos existem em relação ao número de cometas grandes. Esta é a primeira vez que a distribuição de tamanho de pequenos corpos é medida em um sistema extrassolar. Em outras palavras, é apenas o segundo sistema planetário depois do Sistema Solar para o qual temos informações sobre a distribuição de tamanho de seus objetos constituintes. O conhecimento da distribuição de tamanho de cometas e asteroides é importante, pois essa distribuição é resultado direto de processos que ocorreram durante a formação planetária. Por esse motivo, muito trabalho já foi
realizado para medir essa distribuição com precisão no Sistema Solar. Hoje, pela primeira vez, conhecemos essa medida para um outro sistema planetário.

No artigo publicado pela Scientific Reports (Springer Nature), mostrou-se que o tamanho dos núcleos exocometários no sistema planetário β Pictoris é surpreendentemente semelhante ao observado nos cometas do Sistema Solar. A distribuição observada corresponde precisamente à distribuição esperada no caso de uma população de objetos resultante de um processo de colisões e fragmentações. Esse novo resultado mostra a importância das colisões nos processos que determinam o tamanho dos objetos. Sabe-se que a queda de cometas na Terra é provavelmente responsável pela origem da água em nosso planeta. Portanto, a semelhança entre o histórico de formação dos cometas no sistema planetário de β Pictoris e no Sistema Solar pode representar implicações importantes para a existência de água em planetas de outros sistemas planetários no Universo. Isso mostra a importância das interações entre planetas e pequenos corpos como asteroides ou cometas, pois determinam a forma dos sistemas planetários e a história de formação dos objetos que os compõem.

Para mais informações, acessem os links abaixo para o comunicado de imprensa do Centre
National de la Recherche Scientifique (CNRS), na França :
Em francês:
https://www.cnrs.fr/fr/decouverte-de-30-exocometes-dans-un-systeme-planetaire-jeune
Em inglês:
https://www.cnrs.fr/en/discovery-30-exocomets-young-planetary-system

Fig. 1. Distribuição do tamanho dos exocometas descobertos no sistema planetário β Pictoris. Enquanto 16 exocometas têm diâmetro entre 3 e 4 quilômetros, apenas 4 têm diâmetro entre 6 e 8 quilômetros e apenas um cometa tem diâmetro entre 8 e 10 quilômetros. Essa rápida diminuição no número de cometas para tamanhos grandes é uma característica de objetos produzidos por processos de colisão e fragmentação.
Crédito: A. Lecavelier des Etangs, IAP-CNRS
( https://www.iap.fr/users/lecaveli/BetaPic_exocomets_en/Images/Histogram_EN.PNG )

Fig. 2. Ilustração artística dos exocometas em órbita ao redor da estrela β Pictoris.
Crédito: ESO/L. Calçada ( https://www.eso.org/public/images/eso1432a )

Fig. 3. Curvas de luz de um trânsito de exocometa em β Pictoris. O gráfico à esquerda
mostra a curva de luz de β Pictoris observada com o TESS durante o trânsito de um
exocometa em frente da estrela em 2 de janeiro de 2019 (Lecavelier des Etangs et al. 2022;
veja também Zieba et al. 2019; Pavlenko et al. 2022). O gráfico à direita mostra a curva de
luz teórica de um trânsito de exocometas previsto há mais de 20 anos por A. Lecavelier des
Etangs, A. Vidal-Madjar & R. Ferlet (Astronomy & Astrophysics 1999).
Crédito: A. Lecavelier des Etangs, IAP-CNRS
( https://www.iap.fr/users/lecaveli/BetaPic_exocomets_en/Images/TESS_LC_EN.PNG )
( https://www.iap.fr/users/lecaveli/BetaPic_exocomets_en/Images/Theo_LC_EN.PNG )

Fig. 4. Distribuição de tamanho de exocometas no sistema planetário β Pictoris. O
tamanho de cada um dos 30 exocometas é mostrado pelos quadrados azuis. A linha
vermelha indica a distribuição esperada para uma população de objetos produzidos por
colisões.
Crédito: A. Lecavelier des Etangs, IAP-CNRS
( https://www.iap.fr/users/lecaveli/BetaPic_exocomets_en/Images/Distribution_EN.PNG )