terça-feira, 20 de janeiro de 2015

Três exoplanetas encontrados orbitando em estrela próxima

Uma equipe de pesquisadores, liderada pelo cientista Ian Crossfield da Universidade do Arizona, descobriu uma estrela com três planetas, um dos quais pode ter temperaturas moderadas o suficiente para a existência de água líquida.

ilustração de três exoplanetas e sua estrela

© NASA/JPL-Caltech/UCLA (ilustração de três exoplanetas e sua estrela)

O telescópio espacial Kepler da NASA, apesar de prejudicado pela perda de sistemas críticos de orientação, descobriu uma estrela com três planetas ligeiramente maiores que a Terra. O planeta mais exterior orbita na zona habitável do sistema, uma região onde as temperaturas à superfície permitem a existência de água líquida.

A estrela, EPIC 201367065, é uma anã de classe M, fria e vermelha com aproximadamente metade do tamanho e massa do nosso Sol. A uma distância de 150 anos-luz, a estrela está no top 10 das estrelas mais próximas que se sabe terem planetas em trânsito. A proximidade da estrela significa que é brilhante o suficiente para os astrônomos estudarem as atmosferas dos planetas e para determinarem se são parecidas com a da Terra e se são possivelmente propícios à vida.

"Uma atmosfera fina de nitrogênio e oxigênio permitiu com que a vida vingasse na Terra. Mas a natureza está repleta de surpresas. Muitos dos exoplanetas descobertos pela missão Kepler estão cobertos por atmosferas espessas e ricas em hidrogênio que são provavelmente incompatíveis com a vida como a conhecemos," afirma Crossfield.

Os três planetas têm 2,1, 1,7 e 1,5 vezes o tamanho da Terra. O menor e exterior, com 1,5 raios da Terra, orbita a estrela suficientemente longe para receber níveis de energia parecidos aos que a Terra recebe do Sol, afirma Erik Petigura, estudante de doutoramento da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA. Ele descobriu os planetas no dia 6 de janeiro enquanto realizava uma análise de computador dos dados do Kepler que a NASA disponibiliza aos astrônomos. Petigura calculou que, do mais longínquo para o mais próximo da estrela, os três planetas recebem 10,5, 3,2 e 1,4 vezes a intensidade de luz da Terra.

"A maioria dos planetas que encontramos até à data são demasiado quentes. Este é o sistema planetário mais próximo com planetas em trânsito 'mornos'," acrescenta. "Existe uma possibilidade muito real de que o planeta mais exterior seja rochoso como a Terra, o que significa que este planeta pode ter a temperatura certa para suportar oceanos de água líquida."

Andrew Howard, astrônomo da Universidade do Havaí, comenta que hoje em dia os planetas extrassolares são descobertos às centenas, embora muitos astrônomos se questionem se alguns destes mundos recém-descobertos são mesmo parecidos com a Terra. Ele afirma que este sistema planetário vai ajudar a resolver a questão.

"Nós aprendemos, no ano passado, que os planetas com o tamanho e temperatura da Terra são comuns na nossa Via Láctea," afirma Howard. "Nós também descobrimos alguns planetas do tamanho da Terra parecem ser feitos dos mesmos materiais que a Terra, principalmente rocha e ferro."

Depois de Petigura ter encontrado os planetas nas curvas de luz do Kepler, a equipe rapidamente usou os telescópios no Chile, Havaí e na Califórnia para caracterizar a massa, raio, temperatura e idade da estrela.

O próximo passo será observar o sistema com outros telescópios, incluindo o telescópio espacial Hubble, para tirar a "impressão digital" espectroscópica das moléculas nas atmosferas planetárias. Se estes planetas amenos do tamanho da Terra tiverem atmosferas espessas e ricas em hidrogênio, o Hubble conseguirá ver o seu sinal revelador, comenta Petigura.

A descoberta é ainda mais notável porque o telescópio Kepler perdeu duas das quatro rodas de reação, fundamentais para o manter apontado para um ponto fixo no espaço.

O Kepler renasceu em 2014 como "K2" e com uma estratégia inteligente para apontar o telescópio no plano da órbita da Terra, a eclíptica, a fim de o estabilizar. O Kepler está de volta ao estudo do cosmos e em busca de eclipses ou "trânsitos", eventos em que um planeta passa em frente da sua estrela progenitora e periodicamente bloqueia parte da sua luz.

"Esta descoberta prova que a missão K2, apesar de ligeiramente comprometida, pode ainda descobrir planetas empolgantes e cientificamente atraentes," afirma Petigura. "Esta descoberta mostra que o Kepler consegue ainda fazer grande ciência."

O Kepler observa somente uma pequena fração dos sistemas planetários: apenas aqueles cujos planos orbitais estão alinhados com o nosso ponto de vista da Terra. Não consegue observar planetas com grandes inclinações orbitais. Um censo de planetas do Kepler que a equipe realizou em 2013 corrigiu estatisticamente estas orientações orbitais aleatórias e concluiu que uma em cada cinco estrelas como o Sol na Via Láctea têm planetas do tamanho da Terra na zona habitável. Tendo em conta outros tipos de estrelas, podem existir até 40 bilhões de planetas deste gênero só na nossa Galáxia.

A missão original do Kepler encontrou milhares de planetas pequenos, mas a maioria deles são demasiado tênues e distantes para determinar a sua densidade e composição e assim ficar sabendo se são planetas densos e rochosos como a Terra ou planetas gasosos como Urano e Netuno. Graças à curta distância até EPIC 201367065, foi possível fazer estas medições. A estrela hospedeira, uma anã de classe M, é menos brilhante que o Sol, o que significa que os seus planetas podem residir mais perto e ainda desfrutar de temperaturas moderadas.

Segundo Howard, o sistema mais parecido com o de EPIC 201367065 é o Kepler-138, uma anã de classe M com três planetas de tamanho semelhante, embora nenhum deles esteja na zona habitável.

Fonte: Universidade do Arizona

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