Cientistas encontram evidências da existência de primeira lua fora do sistema solar

Este candidato lunar, que está a 8.000 anos-luz da Terra na constelação de Cygnus, orbita um planeta gigante de gás que, por sua vez, orbita uma estrela chamada Kepler-1625. Os pesquisadores alertam que a hipótese da lua é experimental e deve ser confirmada por observações futuras do Hubble.

“Esta descoberta intrigante mostra como as missões da NASA trabalham juntas para descobrir mistérios incríveis em nosso cosmos”, disse Thomas Zurbuchen, do Diretório de Missões Científicas da NASA na sede da NASA, em Washington, DC.

“Se confirmado, essa descoberta poderia sacudir completamente nossa compreensão sobre como as luas são formadas e do que elas podem ser feitas”, disse Zurbuchen.

Como as luas fora do nosso sistema solar – conhecidas como exoluas – não podem ser vistas diretamente, sua presença é inferida quando elas passam na frente de uma estrela, momentaneamente diminuindo sua luz. Tal evento é chamado de trânsito e tem sido usado para detectar muitos dos exoplanetas catalogados até o momento.

No entanto, as exoluas são mais difíceis de detectar do que os exoplanetas porque são menores do que seu planeta companheiro, e assim seu sinal de trânsito é mais fraco quando plotado em uma curva de luz que mede a duração do cruzamento do planeta e a quantidade de escurecimento momentâneo. As exoluas também mudam de posição com cada trânsito porque a lua está em órbita do planeta.

Estudar os trânsitos ajudou os pesquisadores Alex Teachey e David Kipping, astrônomos da Universidade de Columbia em Nova York, a procurar por dois sinais que seriam sugestivos de uma exolua: uma redução no brilho da estrela como uma possível exumação passada na frente, e os efeitos gravitacionais que uma lua teria sobre Kepler-1625b – por exemplo, em alterando seu horário de início de trânsito.

Ambos os sinais aparecem na forma de trânsito. Cerca de 3,5 horas após o trânsito de Kepler-1625b ter terminado, o Hubble registrou um segundo menor decréscimo no brilho da estrela, um escurecimento indicativo de uma lua “seguindo o planeta como um cão seguindo seu dono na coleira”, disse Kipping.

Eles analisaram dados de 284 planetas descobertos pelo Kepler que estavam em órbitas relativamente grandes, maiores que 30 dias, em torno de sua estrela hospedeira. Os pesquisadores descobriram uma instância no planeta Kepler-1625b, de uma assinatura de trânsito com anomalias intrigantes, sugerindo a presença de uma lua.

Com base em suas descobertas, a equipe passou 40 horas fazendo observações com o Hubble para estudar o planeta intensivamente – também usando o método de trânsito – obtendo dados mais precisos sobre as quedas de luz.

Os cientistas monitoraram o planeta antes e durante seu trânsito de 19 horas pela face da estrela. Depois que o trânsito terminou, o Hubble detectou uma segunda diminuição, muito menor, no brilho da estrela, aproximadamente 3,5 horas depois.

Esta pequena diminuição é consistente com a lua gravitacionalmente ligada ao planeta, muito parecida com um cão seguindo o seu dono. Infelizmente, as observações agendadas do Hubble terminaram antes que o trânsito completo da lua candidata pudesse ser medido e sua existência confirmada.

“A ‘lua de companhia’ é a explicação mais simples e natural para a segunda queda na curva de luz e o desvio de tempo da órbita”, explicou Kipping. “Foi definitivamente um momento chocante ver aquela curva de luz do Hubble, meu coração começou a bater um pouco mais rápido enquanto eu olhava para aquela assinatura. Mas nós sabíamos que nosso trabalho era manter a calma e essencialmente assumir que era falso, testando todos as possíveis maneiras em que os dados poderiam estar nos enganando “.

No artigo publicado na revista “Science Advances”, os cientistas relatam que a lua candidata é incomumente grande – potencialmente comparável a Netuno. Essas grandes luas não existem em nosso próprio sistema solar.

Os pesquisadores dizem que isso pode gerar novos conhecimentos sobre o desenvolvimento de sistemas planetários e pode fazer com que especialistas revisitem teorias sobre como as luas se formam em torno dos planetas.

Estima-se que a possível exolua tenha apenas 1,5% da massa do planeta que o acompanha, e estima-se que o planeta seja várias vezes a massa de Júpiter. Essa relação de massa é semelhante àquela entre a Terra e a Lua.

No caso do sistema Terra-Lua e do sistema Plutão-Caronte, acredita-se que as luas sejam criadas por sobras de poeira após colisões planetárias rochosas. No entanto, o Kepler-1625b e seu possível satélite são gasosos e não rochosos, então a lua pode ter se formado através de um processo diferente.