Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade de Montreal encontrou evidências de que dois exoplanetas orbitando uma estrela anã vermelha são compostos por uma grande fração de todo o planeta.
© STScI (ilustração do sistema planetário Kepler-138)
Estes mundos, localizados em um sistema planetário a 218 anos-luz de distância na constelação de Lyra, são diferentes de qualquer planeta encontrado em nosso Sistema Solar.
Os astrônomos observaram os exoplanetas Kepler-138 c e Kepler-138 d com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer e descobriram que os planetas poderiam ser compostos em grande parte de água. Estes dois planetas e um companheiro planetário menor mais próximo da estrela, Kepler-138 b, tinham sido descobertos anteriormente pelo telescópio espacial Kepler da NASA.
O novo estudo também encontrou evidências de um quarto planeta. A água não foi detectada diretamente em Kepler-138 c e Kepler-138 d, mas comparando os tamanhos e massas dos planetas com modelos, os astrônomos concluem que uma fração significativa de seu volume, até 50%, deve ser feita de materiais que são mais leves que a rocha, mas mais pesados que o hidrogênio ou o hélio (que constituem a maior parte dos planetas gigantes gasosos como Júpiter). O mais comum destes materiais candidatos é a água.
Com volumes mais de três vezes maiores que os da Terra e massas duas vezes maiores, os planetas c e d têm densidades muito menores do que a Terra. Isto é surpreendente porque a maioria dos planetas apenas um pouco maiores que a Terra que foram estudados em detalhes até agora pareciam ser mundos rochosos como o nosso. A comparação mais próxima seria algumas das luas geladas no Sistema Solar externo que também são em grande parte compostas de água em torno de um núcleo rochoso. Imagine versões maiores de Europa ou Encélado, as luas ricas em água que orbitam Júpiter e Saturno, mas que se aproximaram muito mais de sua estrela. Em vez de uma superfície gelada, eles abrigariam grandes envelopes de vapor de água.
Os planetas podem não ter oceanos como os da Terra diretamente na superfície do planeta. A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d é provavelmente acima do ponto de ebulição da água, e espera-se uma atmosfera densa e espessa feita de vapor neste planeta. Somente sob esta atmosfera de vapor poderia haver água líquida a alta pressão, ou mesmo água em outra fase que ocorre a altas pressões, chamada de fluido supercrítico.
Os dois mundos aquáticos, Kepler-138 c e d, não estão localizados na zona habitável, a área em torno de uma estrela onde as temperaturas permitiriam água líquida na superfície de um planeta rochoso. Mas nos dados do Hubble e do Spitzer, os pesquisadores também encontraram evidências de um novo planeta no sistema, Kepler-138 e, na zona habitável. Este planeta recém-descoberto é pequeno e mais distante de sua estrela do que os outros três, levando 38 dias para completar uma órbita. A natureza deste planeta adicional, no entanto, permanece uma questão em aberto porque não parece transitar por sua estrela hospedeira.
Observar o trânsito do exoplaneta teria permitido aos astrônomos determinar seu tamanho. Com Kepler-138 e, as massas dos planetas anteriormente conhecidos foram medidas novamente através do método de variação de tempo de trânsito, que consiste em rastrear pequenas variações nos momentos precisos dos trânsitos dos planetas na frente de sua estrela causada pela atração gravitacional de outros planetas próximos.
Os pesquisadores tiveram outra surpresa: descobriram que os dois mundos aquáticos Kepler-138 c e d são planetas "gêmeos", com praticamente o mesmo tamanho e massa, enquanto anteriormente se pensava que eram drasticamente diferentes. O planeta mais próximo, Kepler-138 b, por outro lado, é confirmado como um pequeno planeta de massa de Marte, um dos menores exoplanetas conhecidos até o momento.
Um artigo foi publicado na revista Nature Astronomy.
Fonte: Space Telescope Science Institute
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