Lançado em dezembro do ano passado, o telescópio espacial CHEOPS, da Agência Espacial Europeia (ESA), detetou um dos mais extremos exoplanetas conhecidos até hoje. O WASP-189 b está 20 vezes mais próximo da sua estrela do que a Terra está do Sol, completando uma órbita nuns estonteantes 2,7 dias, sendo categorizado como um “júpiter” quente. A descoberta, que acaba de ser publicado na prestigiada revista Astronomy & Astrophysics, contou com a participação de vários investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

Os investigadores do IA e da Universidade do Porto, Susana Barros e Olivier Demangeon, coordenam dois dos seis programas científicos da missão, focados na Caracterização Extraordinária de Planetas e na Caracterização de Atmosferas dos Exoplanetas.

“Graças à enorme precisão do CHEOPS, conseguimos medir a luz emitida pelo lado diurno deste exoplaneta. Isto deu-nos alguns dados acerca das condições da atmosfera deste planeta tão exótico. A sua temperatura de cerca de 3160º C torna-o tão quente como uma estrela de pequena massa”, explica Olivier Demangeon.

Algumas comparações entre o sistema WASP-189 e o Sistema Solar (Imagem: Consórcio da missão CHEOPS)

Além disso a estrela-mãe é uma estrela azul, sendo maior e quase dois mil graus mais quente do que o nosso Sol, e com uma peculiaridade: “A precisão inédita dos resultados revelou que a estrela roda tão depressa que é deformada, sendo alongada no equador e achatada nos polos. Isto leva a que os polos da estrela sejam mais quentes e brilhantes do que o equador”, esclarece Susana Barros.

Por mundos nunca dantes navegados

O satélite CHEOPS (sigla inglesa para Characterising Exoplanet Satellite, ou satélite de caracterização de exoplanetas) foi desenhado para observar estrelas próximas, à volta das quais já se sabe existirem exoplanetas. Através de medição com extrema precisão das variações do brilho das estrelas-mãe, os dados do CHEOPS permitem que os investigadores possam fazer uma caracterização dos exoplanetas, e com isso, aumentar o nosso conhecimento sobre como estes se formam e evoluem ao longo do tempo.

Através da observação de trânsitos do WASP-189b em frente à sua estrela, os dados do CHEOPS permitiram ainda determinar que o planeta terá cerca de 1,6 vezes o diâmetro de Júpiter.  A diferença de brilho entre os polos e o equador permitiu ainda medir que a inclinação da órbita do planeta relativamente à rotação da estrela é bastante inclinada, o WASP-189 b a passar próximo dos polos da estrela.

Isto sugere que o planeta se terá formado mais longe da estrela, tendo mais tarde sofrido distúrbios gravitacionais de outros planetas ou até uma estrela de passagem, que lhe inclinaram a órbita e o empurraram para muito perto da estrela, onde se encontra atualmente.

Curvas de luz de um trânsito e de uma ocultação do exoplaneta WASP-189 b, obtidas através dos dados do CHEOPS. (Imagem: Consórcio da missão CHEOPS)

Resultados “têm superado as expetativas”

Sérgio Sousa (IA/UPorto) e Nuno Cardoso Santos (IA & Dep. de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da U.Porto) são os representantes portugueses no concelho do consórcio do CHEOPS. Para o último, “este é apenas o primeiro resultado publicado com dados da missão CHEOPS no estudo de atmosferas de exoplanetas, uma área na qual a equipa do IA e da FCUP está particularmente envolvida”. Já Sérgio Sousa lembra que “o CHEOPS continua a observar e os resultados até agora recolhidos e analisados têm superado as nossas expetativas”.

O consórcio do CHEOPS é liderado pela Suíça e pela ESA. Conta com a participação de 11 países europeus, sendo que em Portugal a participação científica é liderada pelo IA. A participação do IA no consórcio do CHEOPS faz parte de uma estratégia mais abrangente para promover a investigação em exoplanetas em Portugal, através da construção, desenvolvimento e definição científica de vários instrumentos e missões espaciais, como o CHEOPS ou o espectrógrafo ESPRESSO, já em funcionamento no Observatório do Paranal (ESO).

Esta estratégia irá continuar durante os próximos anos, com o lançamento do telescópio espacial PLATO (ESA), e a instalação do espectrógrafo HIRES no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).

Nos próximos anos espera-se também que o CHEOPS observe centenas de exoplanetas conhecidos, expandindo ainda mais o trabalho que começou com o WASP-189 b. Irá também detetar novos exoplanetas e até exoluas, assim como investigar a composição interna e as atmosferas de exoplanetas.