2407: Mundo promissor. Descoberta “super-Terra próxima” que pode abrigar vida

CIÊNCIA

Goddard de NASA/Chris Smith

Uma equipa internacional de cientistas descobriu um exoplaneta terrestre (super-Terra) potencialmente habitável a 31 anos-luz da Terra, uma distância que, na Astronomia, é considerada relativamente próxima.

De acordo com a nova investigação, cujos resultados foram esta semana publicados na revista científica especializada Astronomy & Astrophysics, o novo mundo orbita uma estrela chamada GJ 357, que tem cerca de um terço da massa e do tamanho do Sol, sendo ainda 40% mais fria do que a nossa estrela.

A descoberta deste mundo começou já em Fevereiro passado, quando as câmaras do TESS, o satélite da agência espacial norte-americana (NASA) que procura exoplanetas, detectaram que a estrela se atenuava ligeiramente a cada 3,9 dias, indicando a presença de um exoplaneta em trânsito, o GJ 357b.

Para confirmar a sua presença, os especialistas basearam-se em observações terrestres feitas pelo espectrógrafo CARMENES do Observatório Calar Alto, em Espanha, e descobriram dois planetas adicionais no sistema. Destes, o GJ 357d, o mais distante dos mundos descobertos, intriga os cientistas.

O promissor exoplaneta tem seis vezes a massa da Terra e demora 55.7 dias terrestres para orbita a sua estrela. O seu tamanho e composição não são ainda conhecidos, mas tendo em conta que se trata de um planeta rochoso com esta massa, as suas dimensões podem variar entre uma a duas vezes o tamanho da Terra, segundo estimam os cientistas.

NASA / Chris Smith
Sistema GJ 357

“O GJ 357 d está dentro da borda externa da zona habitável da sua estrela, onde recebe aproximadamente a mesma quantidade de energia estelar que Marte recebe do Sol”, afirmou a cientista Diana Kossakowski, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, que participou na nova investigação, citada em comunicado.

Segundo explicou, se se descobrir que o planeta tem uma atmosfera densa, este pode reter calor o suficiente para aquecer o planeta e permitir a existência de água líquida na sua superfície – uma das características mais importantes para a existência de vida.

“Construímos os primeiros modelos de como este novo mundo poderá ser […] Só o facto de se saber que a água líquida pode existir na superfície do planeta motiva os cientistas a encontrar formas de detectar sinais de vida”, explicou Jack Madden, da Universidade de Cornell que também trabalhou no estudo.

Contudo, sem uma atmosfera, alertou Kossakowski, a super-Terra terá, provavelmente, uma temperatura de equilíbrio de cerca de -53 graus Celsius, o que “faria o planeta parecer mais glacial do que habitável”.

“[A descoberta] é emocionante, uma vez que esta é a primeira super-Terra descoberta pelo TESS perto da humanidade que poderá vir abrigar”, apontou por sua vez Lisa Kaltenegger, directora do Instituto Carl Sagan da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, que faz também parte da equipa científica do TESS.

ZAP //

Por ZAP
6 Agosto, 2019

 

2397: Astrónomos encontram sistema exoplanetário próximo com um mundo habitável

Impressão de artista do sistema exoplanetário de GJ 357, com GJ 357d no plano da frente, a apenas 31 anos-luz de distância.
Crédito: Jack Madden/Universidade de Cornell

Uma equipa de astrónomos, liderada por investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias, descobriu três novos planetas em órbita de uma estrela, um dos quais pode ter condições favoráveis à vida. A descoberta foi possível com dados do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e com dados de vários observatórios terrestres, entre eles o Observatório Espanhol Calar Alto com o seu instrumento CARMENES. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics.

Os planetas recém-descobertos orbitam uma estrela chamada GJ 357, uma anã vermelha com aproximadamente um-terço da massa e tamanho do Sol, e cerca de 40% mais fria. Este sistema está a 31 anos-luz de distância na direcção da constelação de Hidra. A descoberta começou quando o TESS da NASA detectou a presença de um exoplaneta em trânsito, ou seja, um planeta fora do nosso Sistema Solar que corta brevemente alguma da luz da sua estrela quando passa à sua frente durante cada órbita.

Um grupo internacional de cientistas, liderado por investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias, usou dados obtidos por vários observatórios terrestres para confirmar a presença do planeta e, durante este processo, descobriram dois planetas adicionais. “Até certo ponto, as evidências destes planetas estavam escondidas nas medições feitas em vários observatórios durante muitos anos,” explicou Rafael Luque, estudante de doutoramento, autor principal do artigo. “Nós precisávamos que o TESS indicasse uma estrela interessante para os poder descobrir.”

Dos três planetas descobertos, GJ 357d, o mais distante da estrela, é particularmente interessante para os cientistas. O planeta orbita a estrela a cada 55,7 dias a uma distância mais ou menos equivalente a 20% da distância entre a Terra e o Sol, e tem uma massa pelo menos 6,1 vezes a massa do nosso planeta. Embora a sua composição e tamanho ainda não sejam conhecidos, um planeta rochoso com esta massa medirá entre uma e duas vezes o tamanho da Terra.

“GJ 357d está situado na orla externa da zona habitável da sua estrela, onde recebe quase a mesma quantidade de energia estelar que Marte recebe do Sol,” explica a co-autora Diana Kossakowski, do Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg, Alemanha. Sem uma atmosfera, a temperatura média à sua superfície seria de -53º C, o que significa que será mais glacial do que habitável.

Um artigo complementar liderado por cientistas do Instituto Carl Sagan da Universidade de Cornell, que também inclui investigadores do IAC, analisa em detalhe as condições de habitabilidade do planeta. De acordo com Lisa Kaltenegger, a primeira autora do artigo, “se GJ 357d tiver uma atmosfera densa, rica em dióxido de carbono, poderá reter calor suficiente para aquecer o planeta e permitir a existência de água líquida à sua superfície. Além disso, poderíamos detectar bio-marcadores na sua atmosfera com a próxima geração de telescópios no espaço e no solo, como o JWST e o E-ELT, ambos em construção.”

Outros mundos singulares

Os trânsitos observados com o TESS e que deram origem à descoberta deste sistema planetário, são devidos a GJ 357b, um planeta 22% maior do que a Terra. Orbita a sua estrela onze vezes mais perto do que Mercúrio orbita o Sol e tem uma temperatura de superfície perto dos 245º C. “GJ 357b é o que chamamos de ‘Terra quente’, explicou Enric Pallé, astrofísico do IAC e co-autor do artigo, supervisor da tese de doutoramento de Luque, “portanto, embora não possa ter vida, devemos notar que é o terceiro exoplaneta em trânsito mais próximo conhecido até agora, e um dos melhores planetas rochosos que temos para medir a composição de qualquer atmosfera que possa possuir.”

O planeta GJ 357c tem uma massa de pelo menos 3,4 vezes a da Terra, orbita a estrela a cada 9,1 dias a uma distância um pouco mais que o dobro de GJ 357b e tem uma temperatura superficial estimada que ronda os 127º C. O satélite TESS não observou trânsitos deste planeta, o que sugere que a sua órbita se encontra inclinada pelo menos 1º em relação ao planeta “Terra quente”, de modo que nunca passa em frente da estrela a partir da nossa perspectiva.

Para confirmar a presença de GJ 357b e para descobrir os seus vizinhos exoplanetários, Luque e colaboradores usaram medições prévias da velocidade radial da estrela, o seu movimento ao longo da nossa linha de visão. Um planeta em órbita produz um puxão gravitacional na sua estrela, o que dá origem a um pequeno movimento, que os astrónomos podem detectar usando pequenas mudanças no espectro da estrela.

A equipa examinou dados do ESO e do Observatório de Las Campanas, ambos no Chile, do Observatório W.M. Keck no Hawaii, e do Observatório Calar Alto, na Espanha, entre outros.

Astronomia On-line
2 de Agosto de 2019

 

Novas “Terras” descobertas em torno de estrela muito pequena

Os dois planetas estão localizados na zona habitável da estrela de Teegarden.
Crédito: Universidade de Gotinga, Instituto para Astrofísica

Uma equipa internacional liderada pela Universidade de Gotinga (Alemanha) com a participação de investigadores do Instituto de Astrofísica das Canárias (IAC) descobriu, usando o espectrógrafo de alta resolução CARMENES no Observatório Calar Alto (Almería), dois novos planetas parecidos com a Terra em redor de uma das estrelas mais próximas da nossa vizinhança estelar.

A estrela de “Teegarden” está a apenas 12,5 anos-luz de distância. É uma das estrelas mais pequenas, uma anã vermelha, na direcção da constelação de Carneiro. A sua temperatura superficial é de 2700º C e tem uma massa equivalente a apenas 1/10 da do Sol. Mesmo estando tão perto, o seu ténue brilho impediu a sua descoberta até 2003.

“Nós temos vindo a observar esta estrela há três anos à procura de variações periódicas na sua velocidade,” explica Mathias Zechmeister, investigador da Universidade de Gotinga, autor principal do artigo. As observações mostraram que existem dois planetas em órbita, ambos semelhantes aos planetas do Sistema Solar interior. São apenas um pouco maiores do que a Terra e estão situados na “zona habitável” onde a água pode existir, à superfície, no estado líquido. “É possível que os dois planetas façam parte de um sistema maior,” diz Stefan Dreizler, outro investigador da Universidade de Gotinga e co-autor do artigo.

O IAC tem participado muito activamente nas campanhas fotométricas desta estrela. Têm sido realizadas com instrumentos como o Muscat2 do Telescópio Carlos Sánchez do Observatório Teide (Tenerife) e com a rede de telescópios do Observatório de Las Cumbres, entre outros. Estes estudos permitiram mostrar que os sinais dos dois planetas não podem ser devidos à actividade da estrela, embora não possamos detectar os trânsitos dos dois novos planetas,” comenta Victor Sánchez Béjar, investigador do IAC e outro autor do artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

Para usar o método de trânsito, os planetas devem atravessar a face do disco estelar e bloquear um pouco da luz da estrela durante um curto período de tempo, o que significa que têm que estar em linha com a estrela e com os observadores. Este alinhamento fortuito ocorre apenas para uma pequena fracção dos sistemas planetários.

Curiosamente, o sistema da estrela de Teegarden está situado numa direcção especial do céu. A partir desta estrela é possível ver os planetas do nosso Sistema Solar a passar em frente do Sol e durante alguns anos a Terra será discernível como um planeta em trânsito para qualquer observador situado nos planetas de Teegarden que se preocupe em nos estudar.

A estrela de Teegarden pertence à classe mais pequena para a qual podemos medir as massas dos seus planetas com a tecnologia actual. “Esta descoberta é um grande sucesso para o projecto CARMENES, que foi projectado para procurar planetas em torno de estrelas de baixa massa,” comenta Ignasi Ribas, investigador do Instituto de Estudos Espaciais da Catalunha e co-autor do artigo.

Desde 2006, cientistas alemães e espanhóis têm procurado planetas em volta de estrelas próximas usando o CARMENES, acoplado ao telescópio de 3,5 m do Observatório Calar Alto (Almería). Estes novos planetas são os 10.º e 11.º descobertos pelo projecto.

Astronomia On-line
21 de Junho de 2019

[vasaioqrcode]