TOI-837 b é um jovem exoplaneta do tamanho de Saturno com um núcleo massivo, segundo observações

Curva de luz TESS para TOI-837. Crédito:arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.13750

Astrônomos europeus realizaram observações fotométricas e espectroscópicas de um exoplaneta gigante distante conhecido como TOI-837 b. Como resultado, descobriram que TOI-837 b é um planeta jovem do tamanho de Saturno que contém um núcleo massivo, o que desafia as actuais teorias de formação de núcleo. As descobertas são apresentadas em um artigo publicado no servidor de pré-impressão arXiv .

TOI-837 b foi descoberto em 2020, orbitando uma estrela anã jovem (com cerca de 35 milhões de anos) do tipo espectral F9/G0 no aglomerado aberto IC 2602, a cerca de 465 anos-luz de distância. O planeta orbita seu hospedeiro a cada 8,32 dias e descobriu-se que tem um raio de aproximadamente 0,77 raios de Júpiter. A estrela TOI-837 tem aproximadamente o tamanho do Sol, tem uma massa de cerca de 1,14 massas solares e sua temperatura efetiva é de quase 6.000 K.

A equipa de astrónomos, liderada por Oscar Barragán da Universidade de Oxford, no Reino Unido, decidiu realizar observações fotométricas e espectroscópicas de acompanhamento do TOI-837 b, a fim de caracterizar melhor as suas propriedades e natureza. Para este propósito, eles empregaram o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA e várias instalações terrestres.

“Apresentamos uma análise fotométrica e espectroscópica exaustiva de TOI-837, uma estrela jovem F9/G0 35 Myr, que hospeda um exoplaneta em trânsito, TOI-837 b, com um período orbital de 8,32 dias”, escreveram os pesquisadores no artigo.

A observação descobriu que TOI-837 b tem um raio de 0,817 raios de Júpiter e sua massa é de aproximadamente 0,395 massas de Júpiter, o que produz uma densidade a um nível de 0,89 g/cm³ . O planeta está separado da estrela por 0,088 UA e sua temperatura de equilíbrio é estimada em cerca de 1.000 K.

Os astrónomos sublinharam que as propriedades derivadas de TOI-837 b, principalmente a sua densidade, idade jovem e distância à estrela, sugerem uma massa central de aproximadamente 70 massas terrestres (0,22 massas de Júpiter), representando portanto cerca de 60% da massa total do planeta. massa.

Os investigadores notaram que um núcleo tão substancial dentro de um corpo planetário relativamente jovem representa um desafio para os modelos atuais de formação planetária e acréscimo de núcleo, especialmente devido à metalicidade estelar relativamente baixa – a um nível de 0,01 dex.

“A nossa investigação sobre o sistema TOI-837 e o seu intrigante companheiro, TOI-837 b, revela um jovem exoplaneta do tamanho de Saturno que desafia as expectativas convencionais com o seu inesperado núcleo massivo”, escreveram os autores.

Devido às suas características únicas, o TOI-837 b deverá ser alvo de caracterização atmosférica avançada. Por exemplo, uma medição da fração metálica atmosférica planetária tem o potencial de descobrir a verdadeira natureza do seu núcleo significativo. Tais estudos poderiam ser realizados com o Telescópio Espacial James Webb (JWST).

Mais informações: Oscar Barragán et al, TOI-837b é um jovem exoplaneta do tamanho de Saturno com massivos 70 M_⊕ Núcleo, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.13750
Informações do diário: arXiv

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