Estudo da estabilidade de anéis em exoplanetas

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Pinheiro, Tiago Francisco Lins Leal
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Planeta; Sistema de anéis; Satélites; Simulações numéricas; Exoplanetas; Métodos de simulação; Planet; Ring system; Satellite and Numerical Simulation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/181913

A estrela PDS110 (HD290380) com idade aproximada de 10 milhões de anos, apresentou dois eclipses ocorridos em 2008 e 2011, com duração de 25 dias e queda de aproximadamente 26 % na luminosidade da estrela. Outra estrela J1407 (1SWASP J140747.93-39454.6) apresentou uma complexa série de eclipses com 56 dias de duração. As hipóteses dadas a esses dois eventos foram a passagem da borda de um disco planetário ou um disco circunstelar de uma anã marrom. Neste trabalho foi analisada a natureza desses possíveis sistemas de anéis ao redor de um exoplaneta gigantesco não observado, que teria ocultado essas estrelas. Para estudar o sistema PDS110b, devido ao grande número de variáveis envolvidas ainda desconhecidas neste problema como, por exemplo, massa e excentricidade do planeta, inclinação e extensão do disco, foram criados diversos modelos numéricos considerando a interação gravitacional entre a estrela, o planeta e a partícula do anel. Desta forma foi possível refinar os intervalos dos parâmetros predeterminados através dos dados observacionais, que seriam compatíveis com o eclipse observado. Os resultados indicam que provavelmente os eclipses teriam ocorrido por um planeta com massa entre 50 e 70 MJup, em uma orbita quase circular (ePDS110b < 0,05) e o semieixo maior de 2 ua. O sistema de anel ao redor do PDS110b, teria uma extensão radial de ~ 0,2 ua, significativamente maior que o raio de Roche do planeta e um forte indicio da presença de satélites. Ao analisar o sistema de anéis do J1407b, após a exclusão de algumas propostas do corpo eclipsante ser uma estrela secundária, os estudos propõem um extenso sistema de anéis, formado por no mínimo 37 diferentes anéis e uma possível exolua com massa proporcional a Terra, localizada em uma falha observada em 0,4 ua de distância do planeta. Uma abordagem semelhante a realizada no sistema PDS110b foi aplicada também para o J1407b, assumindo a hipótese que eclipse se deu pela passagem de um exoplaneta gigante gasoso de 10 a 100 MJup e semieixo maior > 3 ua. Os melhores resultados mostram que J1407b possivelmente tem uma massa maior que 50 MJup, aJ1407b = [4 - 5,6] ua, período orbital entre 8,3 e 11,6 anos e eJ1407b = [0,3 - 0,4]. O anel tem 0,3 ua de extensão radial, muito maior que o raio de Roche do planeta, o que colabora com a explicação da formação de satélites nas suas falhas.