De acordo com uma nova pesquisa liderada por Johanna Teske, do Instituto Carnegie para a Ciência, uma estrela com cerca de 100 anos-luz de distância, na direção da constelação de Peixes, a GJ 9827, hospeda o que poderá ser uma das super-Terras mais massivas e densas detectadas até à data.
© ESO (ilustração de um sistema com três super-Terras)
Esta nova informação fornece evidências que vão ajudar os astrônomos a melhor compreender o processo pelo qual os planetas se formam.
A estrela GJ 9827 na realidade abriga um trio de planetas, descobertos pela missão Kepler/K2 da NASA, e todos os três são um pouco maiores do que a Terra. Este é o tamanho que a missão Kepler determinou serem os mais comuns na Galáxia com períodos que variam entre vários dias a várias centenas de dias.
Curiosamente, não existem planetas deste tamanho no nosso Sistema Solar. Isto torna os cientistas curiosos acerca das condições sob as quais se formam e evoluem.
Uma chave importante para a compreensão da história de um planeta é a determinação da sua composição. Será que estas super-Terras são rochosas como o nosso próprio planeta? Ou será que têm núcleos sólidos rodeados por grandes atmosferas de gás?
Para tentar entender a composição de um exoplaneta, os cientistas precisam medir a sua massa e o seu raio, o que lhes permite determinar a sua densidade.
Ao quantificarem planetas deste modo, foi notada uma tendência. Parece que os planetas com raios superiores a mais ou menos 1,7 vezes o da Terra têm um invólucro gasoso, como Netuno, e aqueles com raios menores são rochosos, como o nosso planeta.
Alguns cientistas propuseram que esta diferença é provocada pela fotoevaporação, que retira ao seu invólucro planetário os chamados voláteis, substâncias como água e dióxido de carbono que têm pontos de ebulição baixos, criando planetas com raios menores. Mas é necessária mais informação para testar verdadeiramente esta teoria.
É por isso que os três planetas de GJ 9827 são especiais, com raios de 1,64 (planeta b), 1,29 (planeta c) e 2,08 (planeta d), abrangem esta linha divisória entre super-Terra (rochoso) e sub-Netuno (um pouco gasoso).
Os cientistas de Carnegie tem acompanhado o sistema GJ 9827 com o instrumento PFS (Planet Finding Spectrograph), de modo que conseguiram restringir as massas dos três planetas graças a dados já obtidos, em vez de recolherem novas observações de GJ 9827.
O espectrógrafo PFS foi desenvolvido por cientistas de Carnegie e acoplado aos telescópios Magalhães do Observatório Las Campanhas.
As observações com o PFS indicam que o planeta b tem aproximadamente oito vezes a massa da Terra, o que o torna numa das super-Terras mais massivas e densas já descobertas. As massas dos planetas c e d estão estimadas em cerca de 2,5 a 4 vezes a da Terra, respetivamente, embora a incerteza nestas duas determinações seja muito alta.
Esta informação sugere que o planeta d tem um invólucro volátil significativo e deixa em aberto a questão de saber se o planeta c tem ou não um invólucro parecido. Mas a melhor determinação da massa do planeta b sugere que é aproximadamente 50% ferro.
São necessárias mais observações para definir com maior exatidão as composições destes três planetas. Mas parecem ser alguns dos melhores candidatos para testar estas ideias de como as super-Terras evoluem, potencialmente usando o futuro telescópio espacial James Webb.
Fonte: Carnegie Institution for Science
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