A luz de uma super-Terra

O telescópioeEspacial Spitzer da NASA detectou a luz emanada de um exoplaneta conhecido como super-Terra pela primeira vez.

© NASA (ilustração de exoplaneta orbita sua estrela)

Embora o planeta não seja habitável, a detecção é um passo histórico na direção de uma eventual pesquisa por sinais de vida em outros planetas.

O Spitzer é pioneiro no estudo das atmosferas dos planetas distantes e está pavimentando o caminho para que o telescópio espacial James Webb aplique uma técnica similar em planetas potencialmente habitáveis.

O planeta chamado de 55 Cancri e, cai numa classe de planetas conhecidos como super-Terras que são mais massivos do que a nossa Terra mas mais leve do que os planetas gigantes gasosos como Netuno. O planeta tem aproximadamente o dobro do tamanho da Terra e pesa quase oito vezes mais que o nosso planeta. Ele orbita uma estrela brilhante, chamada de 55 Cancri, com um período de apenas 18 horas.

Anteriormente, o Spitzer e outros telescópios foram capazes de estudar o planeta analisando como a luz da estrela 55 Cancri mudava à medida que o planeta passava na sua frente. No novo estudo, o Spitzer mediu quanto da luz infravermelha vem do próprio planeta.

© NASA (gráfico da radiação obtida com a presença do exoplaneta)

O gráfico  mostra diferença da radiação total capturada do sistema 55 Cancri da radiação da estrela, possibilitando calcular a radiação do próprio exoplaneta.

Os resultados revelam que o planeta provavelmente é escuro e a sua face que é voltada para a sua estrela hospedeira tem uma temperatura de 2.000 Kelvin, quente o suficiente para derreter o metal.

A nova informação é consistente com uma teoria prévia que o planeta 55 Cancri e é um mundo de água: um núcleo rochoso cercado por uma camada de água num estado supercrítico onde ela é tanto líquida como gasosa e coberta por uma camada de vapor.

“Ele poderia ser muito similar ao planeta Netuno, se você empurrasse Netuno em direção ao nosso Sol e observasse a sua atmosfera evaporar”, disse Michaël Gillon da Université de Liège na Bélgica, principal pesquisador do trabalho que aparece no The Astrophysical Journal. O autor líder é Brice-Olivier Demory do Massachusetts Insitute of Technology em Cambridge.

O sistema 55 Cancri é relativamente próximo da Terra, localizado a 41 anos-luz de distância. Ele tem cinco planetas, sendo o 55 Cancri e o mais próximo da estrela e gravitacionalmente preso, ou seja, com uma de suas faces sempre voltada para a estrela. O Spitzer descobriu que o lado voltado para a estrela é extremamente quente, indicando que o planeta provavelmente não tem uma atmosfera substancial para levar o calor da estrela para o lado não iluminado.

O telescópio espacial James Webb da NASA, que está sendo programado para ser lançado em 2018, provavelmente será capaz de aprender mais sobre a composição do planeta. O telescópio pode ser capaz de usar um método infravermelho similar ao Spitzer para pesquisar outros planetas potencialmente habitáveis por sinais de moléculas possivelmente relacionadas com a vida.

“Quando nós concebemos o Spitzer a mais de 40 anos atrás, os exoplanetas não tinham sido descobertos”, disse Michael Werner, cientista de projeto do Spitzer no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena na Califórnia. “Pelo fato do Spitzer ter sido muito bem construído, ele é capaz de se adaptar ao novo campo fazendo avanços históricos como esse”.

Em 2005, o Spitzer tornou-se o primeiro telescópio a detectar a luz de um planeta além do Sistema Solar. Para a surpresa de muitos, o observatório enxergou a luz infravermelha de um exoplaneta conhecido como Júpiter quente, um planeta gasoso muito maior do que o sólido 55 Cancri e. Desde então, outros telescópios, incluindo os parceiros do Spitzer na NASA, o Hubble, e o Kepler, têm identificado aspectos similares com gigantes gasosos usando o mesmo método.

Nesse método, um telescópio observa uma estrela enquanto o planeta a circula. Quando o planeta desaparece do campo de visão, a luz do sistema estelar cai levemente, mas o suficiente para que os astrônomos possam detectar como a luz vem do próprio planeta. Essa informação revela a temperatura do planeta e a composição de sua atmosfera. A maior parte das outras técnicas de caçar exoplanetas obtém medidas indiretas do planeta observando o efeito na estrela.

Durante o decorrer da missão estendida do Spitzer, vários passos foram dados com o objetivo de melhorar sua capacidade única de observar exoplanetas, incluindo o 55 Cancri e. Esses passos, incluindo as mudanças do ciclo de aquecimento e o uso do instrumento de uma nova maneira, levaram a melhorias como a grande precisão do telescópio no apontamento e observação de seus alvos.

Fonte: Jet Propulsion Laboratory