Os astrônomos são compreensivelmente fascinados com o sistema Epsilon Eridani. Por um lado, esse sistema estelar está muito próximo do nosso, a uma distância de cerca de 10,5 anos-luz do Sistema Solar. Segundo, já se sabe há algum tempo que ele contém dois cinturões de asteróides e um grande disco de detritos. E terceiro, os astrônomos suspeitam há muitos anos que essa estrela também pode ter um sistema de planetas.
Além disso, um novo estudo de uma equipe de astrônomos indicou que o Epsilon Eridani pode ser como era o nosso próprio sistema solar durante seus dias mais jovens. Baseando-se nas aeronaves Observatório Estratosférico da NASA para Astronomia Infravermelha (SOFIA), a equipe realizou uma análise detalhada do sistema que mostrou como ele tem uma arquitetura notavelmente semelhante à que os astrônomos acreditam que o Sistema Solar era.
Liderada por Kate Su - Astrônoma Associada do Observatório Steward da Universidade do Arizona - a equipe inclui pesquisadores e astrônomos do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Estadual de Iowa, do Instituto Astrofísico e do Observatório Universitário da Universidade de Jena (Alemanha). e o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e o Centro de Pesquisa Ames.
Para o bem de seu estudo - cujos resultados foram publicados em The Astronomical Journal sob o título “A distribuição interna de detritos da 25 UA no sistema Epsilon Eri” - a equipe contou com os dados obtidos por um voo da SOFIA em janeiro de 2015. Combinada com modelagem computacional detalhada e pesquisa que durou anos, eles foram capazes de fazer novas determinações sobre a estrutura do disco de detritos.
Como já foi observado, estudos anteriores de Epsilon Eridani indicaram que o sistema é cercado por anéis feitos de materiais que são basicamente as sobras do processo de formação planetária. Tais anéis consistem em gás e poeira e acredita-se que também contenham muitos pequenos corpos rochosos e gelados - como o próprio Cinturão Kuiper do Sistema Solar, que orbita nosso Sol além de Netuno.
Medidas cuidadosas do movimento do disco também indicaram que um planeta com quase a mesma massa que Júpiter circula a estrela a uma distância comparável à distância de Júpiter do Sol. No entanto, com base em dados anteriores obtidos pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, os cientistas não conseguiram determinar a posição do material quente dentro do disco - isto é, a poeira e o gás - que deram origem a dois modelos.
Em um, o material quente é concentrado em dois anéis estreitos de detritos que orbitam a estrela a distâncias correspondentes, respectivamente, ao cinturão de asteróides principais e a Urano em nosso sistema solar. De acordo com esse modelo, o maior planeta do sistema provavelmente estaria associado a uma faixa de detritos adjacente. No outro, o material quente está em um disco largo, não está concentrado em anéis semelhantes a cinturões de asteróides e não está associado a nenhum planeta na região interna.
Usando as novas imagens da SOFIA, Su e sua equipe conseguiram determinar que o material quente em torno do Epsilon Eridani está organizado como o primeiro modelo sugere. Em essência, está em pelo menos um cinto estreito, em vez de em um amplo disco contínuo. Como Su explicou em um comunicado de imprensa da NASA:
“A alta resolução espacial da SOFIA combinada com a cobertura exclusiva do comprimento de onda e a impressionante faixa dinâmica da câmera FORCAST nos permitiu resolver a emissão quente em torno do eps Eri, confirmando o modelo que localizava o material quente próximo à órbita do planeta joviano. Além disso, é necessário um objeto de massa planetária para parar a camada de poeira da zona externa, semelhante ao papel de Netuno em nosso sistema solar. É realmente impressionante como o eps Eri, uma versão muito mais nova do nosso sistema solar, é montada como a nossa. ”
Essas observações foram possíveis graças aos telescópios de bordo da SOFIA, que têm um diâmetro maior que o Spitzer - 2,5 metros (100 polegadas) em comparação aos 0,85 m (33,5 polegadas) do Spitzer. Isso permitiu uma resolução muito maior, que a equipe usou para discernir detalhes dentro do sistema Epsilon Eridani que eram três vezes menores do que o que havia sido observado usando os dados do Spitzer.
Além disso, a equipe fez uso da poderosa câmera de infravermelho médio da SOFIA - a Famera Object infravermelha CAmera para o telescópio SOFIA (FORCAST). Esse instrumento permitiu que a equipe estudasse as emissões infravermelhas mais fortes provenientes do material quente ao redor da estrela que, de outra forma, não são detectáveis por observatórios terrestres - em comprimentos de onda entre 25 e 40 mícrons.
Essas observações indicam ainda que o sistema Epsilon Eridani é muito parecido com o nosso, embora de forma mais jovem. Além de ter cinturões de asteróides e um disco de detritos semelhante ao nosso cinturão principal e cinturão de Kuiper, parece que provavelmente há mais planetas esperando para serem encontrados nos espaços entre eles. Dessa forma, o estudo desse sistema poderia ajudar os astrônomos a aprender coisas sobre a história do nosso próprio Sistema Solar.
Massimo Marengo, um dos co-autores do estudo, é professor associado do Departamento de Física e Astronomia da Universidade Estadual de Iowa. Como ele explicou em um comunicado de imprensa da Universidade de Iowa:
“Esta estrela hospeda um sistema planetário atualmente passando pelos mesmos processos cataclísmicos que aconteceram com o sistema solar em sua juventude, no momento em que a lua ganhou a maioria de suas crateras, a Terra adquiriu a água em seus oceanos e as condições favoráveis à vida no nosso planeta foram definidos. "
No momento, mais estudos precisarão ser realizados nesse sistema de estrelas vizinhas para aprender mais sobre sua estrutura e confirmar a existência de mais planetas. E espera-se que a implantação de instrumentos da próxima geração - como o Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para outubro de 2018 - seja extremamente útil nesse sentido.
"O prêmio no final desta estrada é entender a verdadeira estrutura do disco fora do mundo de Epsilon Eridani e suas interações com a coorte de planetas que provavelmente habitam seu sistema", escreveu Marengo em um boletim informativo sobre o projeto. "A SOFIA, por sua capacidade única de capturar luz infravermelha no céu estratosférico seco, é a mais próxima que temos de uma máquina do tempo, revelando um vislumbre do passado antigo da Terra, observando o presente de um jovem sol próximo".
