2761: Descoberto planeta condenado que tem recorde de menor órbita em torno da estrela

CIÊNCIA

O planeta Mercúrio leva apenas 88 dias terrestres para orbitar o Sol. No entanto, o nosso planeta Terra necessita de um período orbital de 365 dias para o fazer. Estes dias são apenas alguns fragmentos de tempo se compararmos com Neptuno. Este gigante precisa de 164,8 anos da Terra para orbitar o Sol. Contudo, os astrónomos descobriram agora o exoplaneta NGTS-10b.

Este “planeta condenado” estabeleceu um novo recorde para a órbita mais curta. Assim, percorre a sua estrela em apenas 18,4 horas terrestres. Basicamente é como apanhar um voo de Nova York até Sidney na Austrália.

“Júpiter Quente” tem órbita impressionante de 18 horas

Temos um novo recorde. Provavelmente, este exoplaneta estará a 1060 anos-luz de distância da Terra. É um gigante gasoso e chama-se NGTS-10b. Na verdade, este fustiga a sua estrela numa rota muito justa, está tão perto que completa uma órbita inteira em apenas 18,4 horas.

Segundo os astrónomos, esta proximidade está no limite do que um planeta consegue orbitar à estrela hospedeira sem ser rasgado por forças gravitacionais. Contudo, o seu destino está traçado, dada a contínua aproximação.

Os astrónomos estimaram que o exoplaneta está numa espiral em direcção à estrela. Assim, este cruzará esse ponto de parte ondulante – chamado de limite Roche – em apenas 38 milhões de anos. Está completamente condenado.

O que é o limite Roche?

Em astronomia, denomina-se limite de Roche a distância mínima que pode suportar um objecto, que mantém a sua estrutura unicamente por sua própria gravidade numa órbita a um corpo massivo (de maior densidade), sem começar a desintegrar-se devido às forças de maré exercidas pela força gravitacional do objecto principal. Dentro do limite de Roche, a força de gravidade que o corpo principal exerce sobre o extremo do satélite mais próximo e mais afastado excedem à força de gravidade do satélite.

Devido a esse princípio, o corpo secundário poderá ser destruído pelas forças de maré. O nome de limite de Roche provém do astrónomo francês Édouard Roche, que primeiro propôs este efeito e calculou este limite teórico em 1848.

A descoberta faz deste sistema solar um laboratório incrível. Permite assim estudar as interacções de marés entre uma estrela e um exoplaneta gigante perigosamente próximo.

O planeta que não deveria existir

“Júpiteres quentes” são exoplanetas fascinantes. Como o nome sugere, eles são gigantes gasosos como Júpiter. No entanto, ao contrário de Júpiter, orbitam muito perto das suas estrelas hospedeiras, com períodos orbitais de menos de 10 dias. Isto é o que os torna “quentes”.

De acordo com os modelos actuais de formação de planetas, tecnicamente os Júpiteres quentes não deveriam existir. Um gigante gasoso não se deveria formar tão perto da sua estrela, porque a gravidade, radiação e ventos estelares intensos deveriam impedir que o gás se aglomere.

Contudo… eles existem! Dos mais de 4000 exoplanetas confirmados descobertos até hoje, cerca de 337 podem ser Júpiteres quentes. Assim, pensa-se que estes se formam mais longe nos seus sistemas planetários. Posteriormente, migram para dentro em direcção à estrela.

Podemos não saber muito sobre os seus misteriosos nascimentos, mas os Júpiteres quentes que estão particularmente próximos das suas estrelas podem dizer-nos muito sobre as interacções entre as marés do planeta estelar. Assim, eles estão entre os exoplanetas mais estudados da galáxia.

Exoplaneta NGTS-10b é uma extraordinária descoberta

Até esta última descoberta vertiginosa, apenas seis destes enigmáticos gigantes gasosos tinham sido detectados com um período orbital de menos de um dia. Assim, conhecia-se o WASP-18b, com 22.6 horas, o WASP-19b, com 18,9 horas, também o WASP-43b, com 19,5 horas, o WASP-103b, com 22,2 horas, o HATS-18b, com 20,1 horas e o KELT-16b com 23,3 horas.

O exoplaneta NGTS-10b foi descoberto recorrendo ao observatório Next-Generation Transit Survey, no Chile. Este é o sétimo destes Júpiteres quentes ultra-fechados, mas é o que tem o período orbital mais curto de todos.

Quando este astro foi detectado, parecia ser uma estrela de sequência principal relativamente pouco notável. Estaria a cerca de 10 mil milhões de anos, uma estrela laranja tipo K, com pouco menos de 70% do tamanho e massa do Sol. Contudo, um olhar mais atento sobre estas imagens revelou que a estrela estava a escurecer ligeiramente a cada 18,4 horas.

Assim, uma equipa internacional de astrónomos liderada por James McCormac da Universidade de Warwick começou a trabalhar, usando esses dados e observações adicionais para caracterizar o exoplaneta responsável pelo escurecimento.

Maior que Júpiter e com “os dias contados”

Após uma análise muito mais pormenorizada, foi determinado que o NGTS-10b tem pouco mais de 1,2 vezes o tamanho de Júpiter, e pouco mais de 2,1 vezes a sua massa. Além disso, este astro está a orbitar a estrela a 1,46 vezes o raio de Roche – o que significa que está mesmo à beira (no tempo cósmico) da devastação da maré.

Em tal proximidade com a estrela, mesmo que ainda não esteja suficientemente perto para afastar NGTS-10b, o exoplaneta será achatado nos pólos à medida que a gravidade da estrela a puxa para fora de forma, um esferóide oblato ao invés de uma esfera redonda, agradável e gorda.

A equipa teve o cuidado de descartar um companheiro binário da estrela anfitriã como causa do escurecimento. Contudo, mesmo havendo total certeza da descoberta, os astrónomos enfrentam o problema da luz das estrelas vizinhas. Esta torna difícil o calcular da distância exacta a que está o NGTS-10.

Gaia está a criar um mapa tridimensional extremamente preciso de estrelas ao longo da nossa Via-Láctea e galáxias além. | Imagem ESA.

Gaia aponta para 1060 anos-luz da Terra

A distância de 1060 anos-luz foi calculada com base nos dados do observatório espacial da ESA, Gaia. Este produziu o mapa tridimensional mais preciso da galáxia Via-Láctea até hoje. Contudo, ainda há margem para erros. Se a distância estiver incorrecta, isso pode significar que alguns dos dados de tamanho e massa também estão ligeiramente incorrectos.

Enquanto isso, observações contínuas do sistema poderiam revelar a decadência orbital do exoplaneta. A equipa prevê que a órbita será reduzida em 7 segundos nos próximos 10 anos. Se os astrónomos conseguirem obter medições precisas o suficiente do sistema, eles podem ver isso acontecer.

A investigação foi submetida às Notificações Mensais da Royal Astronomical Society, e está disponível no arXiv.

NASA: Descoberto peculiar exoplaneta com 3 sóis vermelhos perto do Sistema Solar

Estamos numa forte epopeia de descobrimentos espaciais, beneficiando claramente da evolução tecnológica das últimas décadas. Como resultado, os “olhos” apontados ao universo descobrem coisas fantásticas. Exemplo disso é a descoberta feita pela NASA um … Continue a ler NASA: Descoberto peculiar exoplaneta com 3 sóis vermelhos perto do Sistema Solar

Pplware

03 Out 2019
Imagem: Science Alert
Fonte: Science Alert

 

2639: Podem chover pedras no “lado nocturno” dos exoplanetas de Júpiter

CIÊNCIA

(dr) McGill University
Nuvens de rocha condensadas

De acordo com um “relatório meteorológico astronómico”, os lados escuros dos exoplanetas de Júpiter podem ter um clima bastante rochoso. As nuvens espessas de minerais vaporizados podem estar a chover pedras.

Uma equipa de astrónomos da Universidade McGill usou os telescópios espaciais Spitzer e Hubble para estudar o clima em 12 “Júpiteres quentes” – exoplanetas gigantes de gás que orbitam muito perto das suas estrelas hospedeiras.

Estes planetas estão trancados. Isto significa que um lado fica sempre de frente para a estrela, enquanto que o lado oposto está envolto numa escuridão eterna. Como seria de esperar, o lado diurno destes planetas é extremamente quente. O lado nocturno, apesar de ser um pouco mais frio, ainda consegue ser suficientemente quente para derreter chumbo.

Segundo o New Atlas, o que surpreendeu esta equipa de investigadores foi a consistência das temperaturas nocturnas nos 12 exoplanetas analisados. A equipa descobriu que as temperaturas nestes planetas se situavam em torno dos 800 graus Celsius.

“Os modelos de circulação atmosférica previam que as temperaturas do lado nocturno deveriam variar muito mais do que variam na realidade”, disse Dylan Keating, autor principal do artigo científico, recentemente publicado na Nature Astronomy.

“Esta descoberta é verdadeiramente surpreendente, uma vez que todos os planetas que estudamos recebem quantidades diferentes de radiação das suas estrelas hospedeiras, e as temperaturas diurnas variam, entre elas, quase 1.700 graus Celsius.”

O mistério que faz com que estas temperaturas sejam tão consistentes ainda não foi resolvido, mas a equipa de cientistas sugere uma explicação: a cobertura das nuvens pode ser a culpada, ao formar uma espécie de cobertor grosso que impede o calor de irradiar para o Espaço.

De acordo com a equipa, as nuvens são feitas de rocha, vaporizadas pelas intensas temperaturas do lado diurno antes de o vento as soprar para o lado mais negro. Aí, as temperaturas mais baixas fazem-nas condensar e causam, possivelmente, as tais chuvas rochosas.

“A uniformidade das temperaturas nocturnas sugere que as nuvens são, provavelmente, muito semelhantes em termos de composição”, explica Keating. “Os nosso dados sugerem que estas nuvens são compostas por minerais como sulfeto de manganês, silicatos ou rochas.”

No futuro, as observações destes “Júpiteres quentes” em diferentes comprimentos de onda ajudarão os astrónomos a determinar de que são feitas estas nuvens.

ZAP //

Por ZAP
15 Setembro, 2019

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2618: Vapor de água detectado na atmosfera de uma super-Terra potencialmente habitável

CIÊNCIA

Pela primeira vez, vapor de água foi encontrado na atmosfera de um exoplaneta rochoso. O planeta K2-18b poderá ter as características necessárias para ser habitado por humanos.

A 110 mil anos luz da Terra, está o planeta K2-18b, descoberto em 2015. Com as características de uma super-Terra, o exoplaneta chamou a atenção dos cientistas, abrindo a hipótese da presença de água e de condições que permitam a sua habitabilidade.

Agora, pela primeira vez, astrónomos encontraram vapor de água na atmosfera de um exoplaneta na zona habitável da sua estrela. Segundo o Science Alert, até metade da atmosfera do K2-18b pode ser constituída por vapor de água. Os resultados da descoberta foram publicados esta quarta-feira na revista Nature Astronomy.

“Encontrar água num mundo potencialmente habitável que não seja a Terra é incrivelmente emocionante”, disse o astrónomo Angelos Tsiaras. O autor do estudo explica que o exoplaneta não é a “Terra 2.0”, mas deixa-nos mais próximos da resposta a uma pergunta fundamental: “será a Terra única?”.

Os investigadores descobriram o vapor de água ao observar dados recolhidos pelo telescópio espacial Hubble, entre 2016 e 2017. A CNN explica que, com recurso a algoritmos, os astrónomos conseguiram detectar a presença do vapor de água e de sinais de hidrogénio e hélio.

O K2-18b está muito mais perto da sua estrela do que a Terra está do Sol. No entanto, como se trata de uma estrela anã-vermelha, significa que é muito menos quente do que o nosso Sol. Calcula-se que o K2-18b tenha uma temperatura estimada entre -73,15 e 46,85 graus Celsius.

“Com tantas novas super-Terras previstas para as próximas décadas, é provável que essa seja a primeira descoberta de muitos planetas potencialmente habitáveis“, disse Ingo Waldmann, co-autor do estudo. “Isto não é apenas porque super-Terras como o K2-18b são os planetas mais comuns na nossa galáxia, mas também porque anãs-vermelhas são as estrelas mais comuns”.

Em declarações ao Observador, Nuno Santos, investigador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, considera esta uma descoberta entusiasmante. “O grande salto aqui é que se trata de um planeta mais pequeno, que está à distância certa da sua estrela para se poder dizer que está na zona habitável“.

Aliás, a descoberta é de tal maneira entusiasmante, que Angelos Tsiaras diz mesmo que, neste momento, o K2-18b “é o melhor candidato à habitabilidade que conhecemos”. A sua densidade é semelhante à de Marte, levando os cientistas a crer que possui um núcleo rochoso, semelhante ao nosso planeta.

ZAP //

Por ZAP
11 Setembro, 2019

 

2584: Elemento químico potássio detectado em atmosfera exoplanetária

CIÊNCIA

Impressão de artista de um Júpiter quente (direita) e da sua estrela fria hospedeira.
Crédito: AIP/Kristin Riebe

Desde as primeiras previsões teóricas, há 20 anos atrás, que se esperava que os elementos químicos potássio e sódio fossem detectáveis nas atmosferas de “Júpiteres quentes”, planetas gasosos com temperaturas na ordem dos milhares de graus Kelvin que orbitam perto de estrelas distantes. Enquanto o sódio foi detectado com observações de alta resolução bastante cedo, o potássio não o foi, o que criou um quebra-cabeças para a química e física atmosféricas.

Os elementos podem ser descobertos analisando o espectro de luz da estrela quando o planeta passa à sua frente, a partir do ponto de vista da Terra. Diferentes elementos provocam sinais de absorção específicos no espectro, linhas escuras que sugerem a composição química da atmosfera. No entanto, a presença de nuvens nas atmosferas dos Júpiteres quentes enfraquece fortemente qualquer característica de absorção espectral e, portanto, dificulta a sua detecção.

Até para HD 189733b, o Júpiter quente mais bem estudado, até agora os cientistas possuíam apenas um conhecimento muito vago e impreciso da absorção do potássio. O exoplaneta, situado a 64 anos-luz de distância e com aproximadamente o tamanho de Júpiter, orbita a sua estrela – uma anã com 0,8 vezes a massa do Sol – em 53 horas e está 30 vezes mais próxima da sua estrela do que a Terra do Sol.

Foi necessária a capacidade de captação de luz do LBT (Large Binocular Telescope) de 2×8,4 m e a alta resolução espectral do PEPSI (Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument) para medir, definitivamente, o potássio pela primeira vez em alta resolução nas camadas atmosféricas acima das nuvens.

Com estas novas medições, os cientistas podem agora comparar os sinais de absorção de potássio e sódio e, assim, aprender mais sobre processos como condensação ou fotoionização nessas atmosferas exoplanetárias.

A técnica aplicada neste estudo com o LBT é denominada espectroscopia de transmissão. Exige que o exoplaneta transite a estrela hospedeira. “Obtivemos uma série temporal de espectros de luz durante o trânsito e comparámos a profundidade de absorção,” disse o autor principal do estudo, Engin Keles, estudante de doutoramento do Instituto Leibniz para Astrofísica em Potsdam e do grupo de Física Estelar e Exoplanetas. “Durante o trânsito, detectámos a assinatura do potássio, que desapareceu antes e depois do trânsito como esperado, o que indica que a absorção é induzida pela atmosfera planetária.”

As investigações de outras equipas já tinham tentado detectar potássio no mesmo exoplaneta; no entanto, nada foi encontrado ou o que foi encontrado era muito fraco para ser estatisticamente significativo. Até agora, não havia uma detecção significativa de potássio em observações de alta resolução para qualquer exoplaneta.

“As nossas observações claramente conseguiram alcançar este feito,” enfatiza o co-líder do projecto, o Dr. Matthias Mallonn, vice-investigador principal do PEPSI, atrás do professor Klaus Strasseier: “O PEPSI está adequado para esta tarefa devido à sua alta resolução espectral que permite recolher mais fotões por pixel de linhas espectrais muito estreitas do que qualquer outra combinação telescópio-espectrógrafo.”

“Tanto como espectrógrafo quando espectropolarímetro, o PEPSI já fez contribuições significativas para a física estelar,” acrescenta Christian Veillet, Diretor do Observatório LBT. “Esta forte detecção de potássio na atmosfera de um exoplaneta estabelece o PEPSI como uma ferramenta incrível para a caracterização dos exoplanetas, bem como um recurso único para a comunidade do LBT.”

A equipa incluiu colegas da Dinamarca, Países Baixos, Suíça, Itália e Estados Unidos e apresentou os resultados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Astronomia On-line
6 de Setembro de 2019

 

2567: Os exoplanetas não conseguem esconder os seus segredos de novo e inovador instrumento

CIÊNCIA

Impressão de artista do sistema binário Kepler-13AB como revelado por observações que incluem novos dados do Observatório Gemini. As duas estrelas (A e B) são estrelas azuis, grandes e massivas (centro) enquanto o planeta em trânsito (Kepler-13b) pode ser visto no plano da frente (canto esquerdo). A estrela B e a sua companheira, uma anã vermelha de baixa massa, podem ser vistas no fundo à direita.
Crédito: Observatório Gemini/NSF/AURA/arte por Joy Pollard

Numa façanha sem precedentes, uma equipa norte-americana de investigação desvendou segredos ocultos de um exoplaneta elusivo graças a um novo e poderoso instrumento no Telescópio Gemini Norte, de 8 metros, em Mauna Kea, Hawaii. As descobertas não apenas classificam um exoplaneta do tamanho de Júpiter num sistema binário próximo, mas também demonstram conclusivamente, e pela primeira vez, qual das estrelas o planeta orbita.

A descoberta ocorreu quando Steve B. Howell do Centro de Pesquisa Ames da NASA e a sua equipa usaram um instrumento de imagem de alta resolução da sua própria autoria – de nome ‘Alopeke (palavra havaiana contemporânea para “raposa”). A equipa observou o exoplaneta Kepler-13b enquanto passava em frente (transitava) uma das estrelas do sistema binário Kepler-13AB a cerca de 2000 anos-luz de distância. Antes desta tentativa, a verdadeira natureza do exoplaneta era um mistério.

“Havia confusão em relação a Kepler-13b: seria uma estrela de baixa massa ou um mundo quente como Júpiter? De modo que criámos uma experiência usando o ‘Alopeke, disse Howell. A investigação foi recentemente publicada na revista The Astronomical Journal. “Nós monitorizámos as duas estrelas, Kepler A e Kepler B, simultaneamente, enquanto procurávamos mudanças de brilho durante o trânsito exoplanetário,” explicou Howell. “Para nosso benefício, não só resolvemos o mistério, como também abrimos uma janela para uma nova era da investigação exoplanetária.”

“Esta vitória a dobrar elevou a importância de instrumentos como ‘Alopeke na pesquisa por exoplanetas,” disse Chris David da NSF (National Science Foundation), uma das agências patrocinadoras do Gemini. “As excelentes capacidades de observação do Observatório Gemini, bem como o inovador ‘Alopeke, tornaram esta descoberta possível em apenas quatro horas de observação.”

‘Alopeke recolhe mil exposições de 60 milissegundos a cada minuto. Depois de processar esta grande quantidade de dados, as imagens finais ficam livres dos efeitos adversos da turbulência atmosférica – que pode desfocar e distorcer as imagens das estrelas.

“Cerca de metade de todos os exoplanetas orbitam uma estrela que reside num sistema binário mas, até agora, não conseguíamos determinar com precisão qual a estrela que hospeda o planeta,” disse Howell.

A análise da equipa revelou uma clara queda na luz de Kepler A, provando que o planeta orbita a mais brilhante das duas estrelas. Além disso, ‘Alopeke fornece simultaneamente dados nos comprimentos de onda vermelho e azul, uma capacidade invulgar para câmaras deste tipo. Ao compararem os dados vermelhos e azuis, os cientistas ficaram surpresos ao descobrir que a queda na luz estelar azul era cerca de duas vezes mais profunda do que a queda vista na luz vermelha. Isto pode ser explicado por um exoplaneta quente com uma atmosfera muito extensa, que bloqueia com mais eficácia a luz em comprimentos de onda azuis. Assim, estas observações fornecem um vislumbre tentador do aspecto deste mundo distante.

Observações iniciais haviam apontado que o objecto em trânsito podia ser uma estrela de baixa massa ou uma anã castanha (um objecto algures entre os planetas mais pesados e as estrelas mais leves). Mas a investigação de Howell e da sua equipa mostram, quase certamente, que o objecto é um exoplaneta gigante gasoso, parecido com Júpiter, com uma atmosfera “inchada” devido à exposição à tremenda radiação da sua estrela hospedeira.

‘Alopeke tem um gémeo idêntico acoplado ao telescópio Gemini Sul no Chile, de nome Zorro, palavra espanhola para raposa. Tal como ‘Alopeke, Zorro é capaz de gerar imagens em comprimentos de onda azuis e vermelhos. A presença destes instrumentos nos dois hemisférios permite que o Observatório Gemini resolva milhares de exoplanetas que se sabem existirem em sistemas estelares múltiplos.

“Esta tecnologia de captação de imagens está a induzir um renascimento com detectores rápidos e de baixo ruído tornando-se mais facilmente disponíveis,” disse o cientista do instrumento ‘Alopeke Andrew Stephen, membro da equipa do telescópio Gemini Norte. “Combinado com o grande espelho principal do Gemini, ‘Alopeke tem o potencial para fazer descobertas exoplanetárias ainda mais significativas, acrescentando outra dimensão à investigação.”

Proposto pela primeira vez em 1970 pelo astrónomo francês Antoine Labeyrie, este método usado pelo ‘Alopeke tem por base a ideia de que a turbulência atmosférica pode ser “congelada” ao obter exposições muito curtas. Nestas exposições muito curtas, as estrelas parecem colecções de pontos pequenos, onde cada um destes pontos tem o tamanho do limite ideal de resolução do telescópio. Ao obter muitas exposições e ao usar uma abordagem matemática inteligente, estes pontos podem ser reconstruidos para formar a verdadeira imagem da fonte, removendo o efeito da turbulência atmosférica. O resultado é a imagem com a mais alta qualidade que um telescópio pode produzir, obtendo efectivamente resolução espacial a partir do solo – tornando estes instrumentos excelentes sondas dos ambientes exosolares que podem abrigar planetas.

A descoberta de planetas que orbitam outras estrelas mudou a visão do nosso lugar no Universo. Missões espaciais como a do Telescópio Espacial Kepler/K2 e do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA revelaram que há duas vezes mais planetas em órbita de estrelas do que estrelas visíveis a olho nu; até ao momento, a contagem total de descobertas ronda os 4000. Embora estes telescópios detectem exoplanetas procurando quedas minúsculas no brilho de uma estrela quando um planeta passa à sua frente, eles têm os seus limites.

“Estas missões observam grandes campos de visão contendo centenas de milhares de estrelas, de modo que não têm a resolução espacial necessária para investigar mais profundamente,” explicou Howell. “Uma das principais descobertas da investigação exoplanetária é que cerca de metade de todos os exoplanetas orbitam estrelas que residem em sistemas binários. A compreensão destes sistemas complexos requer tecnologias que possam realizar observações sensíveis ao longo do tempo e a investigação dos detalhes mais precisos com excepcional nitidez.”

“O nosso trabalho com Kepler-13b permanece como um modelo para as pesquisas exoplanetárias futuras em sistemas múltiplos,” continuou Howell. “As observações destacam a capacidade de criação de imagens de alta resolução com telescópios poderosos como o Gemini, não apenas para determinar quais as estrelas com planetas que estão em binários, mas também para determinar com precisão quais das estrelas o exoplaneta orbita.”

Astronomia On-line
3 de Setembro de 2019

 

2548: Descoberto exoplaneta gigante com órbita altamente excêntrica

CIÊNCIA

Esta ilustração compara a órbita excêntrica de HR 5183 b com as órbitas mais circulares dos planetas do nosso próprio Sistema Solar.
Crédito. Observatório W. M. Keck/Adam Makarenko

Os astrónomos descobriram um planeta com três vezes a massa de Júpiter e com uma longa órbita em forma de ovo ao redor da sua estrela. Se este planeta fosse, de algum modo, colocado no nosso próprio Sistema Solar, ele oscilaria de dentro da nossa cintura de asteróides até para lá de Neptuno. Outros planetas gigantes com órbitas altamente elípticas já foram encontrados em torno de outras estrelas, mas nenhum desses mundos estava localizado nos confins dos seus sistemas estelares como este.

“Este planeta é diferente dos planetas do nosso Sistema Solar, mas mais do que isso, é diferente de qualquer outro exoplaneta que descobrimos até agora,” diz Sarah Blunt, estudante do Caltech e autora principal do novo estudo publicado na revista The Astronomical Journal. “Outros planetas detectados longe das suas estrelas tendem a ter excentricidades muito baixas, o que significa que as suas órbitas são mais circulares. O facto de que este planeta tem uma excentricidade tão alta indica alguma diferença na maneira como se formou ou evoluiu em relação aos outros planetas.”

O planeta foi descoberto usando o método de velocidade radial, um “cavalo de batalha” da descoberta de exoplanetas que detecta novos mundos rastreando como as suas estrelas-mãe “oscilam” em resposta aos puxões gravitacionais desses planetas. No entanto, as análises destes dados geralmente requerem observações feitas durante todo o período orbital de um planeta. Para planetas que orbitam longe das suas estrelas, isso pode ser difícil: uma órbita completa pode levar dezenas ou até centenas de anos.

O CPS (California Planet Search), liderado pelo professor de Astronomia do Caltech Andrew R. Howard, é um dos poucos grupos que observa estrelas nas escalas de tempo de décadas necessárias para detectar exoplanetas de longo período usando velocidade radial. Os dados necessários para a descoberta do novo planeta foram fornecidos pelos dois observatórios usados pelo CPS – o Observatório Lick no norte da Califórnia e o Observatório W. M. Keck no Hawaii – e pelo Observatório McDonald no estado norte-americano do Texas.

Os astrónomos observam a estrela do planeta, chamada HR 5183, desde a década de 1990, mas não possuem dados correspondentes a uma órbita completa do planeta, chamado HR 5183 b, porque completa uma translação em torno da sua estrela aproximadamente a cada 45 a 100 anos. A equipa encontrou a planeta por causa da sua estranha órbita.

“Este planeta passa a maior parte do seu tempo vagueando na orla externa do sistema planetário da sua estrela nesta órbita altamente excêntrica, depois começa a acelerar e é projectado em torno da sua estrela,” explica Howard. “Detectámos este movimento rápido. Vimos o planeta a passar o mais perto da sua estrela e agora está a afastar-se. Isto cria uma assinatura tão distinta que podemos ter a certeza de que este é um planeta real, mesmo que não o tenhamos visto a completar uma órbita.”

Os novos achados mostram que é possível usar o método da velocidade radial para fazer detecções de outros planetas distantes sem esperar décadas. E, sugerem os investigadores, a procura de mais planetas poderá iluminar o papel de planetas gigantes na formação dos seus sistemas solares.

Os planetas tomam forma a partir dos discos de material que sobram após a formação das estrelas. Isto significa que os planetas devem começar em órbitas planas e circulares. Para que o planeta recém-detectado esteja numa órbita tão excêntrica, deve ter recebido um “pontapé” gravitacional de algum outro objecto. O cenário mais plausível, sugerem os investigadores, é que o planeta já teve um vizinho de tamanho semelhante. Quando os dois planetas se aproximaram o suficiente, um empurrou o outro para fora do sistema, forçando HR 5183 b para uma órbita altamente excêntrica.

“Este recém-descoberto planeta basicamente teria chegado como uma bola de demolição,” diz Howard, “derrubando qualquer coisa para fora do sistema.”

Esta descoberta demonstra que a nossa compreensão dos planetas para lá do nosso Sistema Solar ainda está a evoluir. Os cientistas continuam a encontrar mundos diferentes dos do nosso Sistema Solar ou de outros situados em sistemas exoplanetários já descobertos.

“Copérnico ensinou-nos que a Terra não é o centro do Sistema Solar e, à medida que passámos a descobrir outros sistemas com exoplanetas, esperávamos que fossem cópias do nosso próprio Sistema Solar,” explica Howard, “mas é surpresa atrás de surpresa neste campo. Este novo planeta é outro exemplo de um sistema diferente do nosso Sistema Solar, mas possui características notáveis que tornam o nosso Universo incrivelmente rico no que toca à sua diversidade.”

Astronomia On-line
30 de Agosto de 2019

 

2544: Encontrados três exoplanetas rochosos em órbita de uma estrela a apenas 12 anos-luz

CIÊNCIA

ESO / M. Kornmesser
Impressão artística de planetas a orbitar uma estrela anã vermelha

Três novos exoplanetas foram encontrados em órbita de uma estrela próxima, e um deles está muito bem classificado para ser potencialmente habitável.

De acordo com o Science Alert, os três exoplanetas agora encontrados são rochosos, sendo que o mais externo está a orbitar a estrela na zona habitável, onde as temperaturas são compatíveis com a possibilidade de água líquida na superfície.

Estamos a falar da estrela Gliese 1061, que se encontra a cerca de 12 anos-luz, tornando-a a 20.ª estrela mais próxima do Sistema Solar. Os exoplanetas foram agora apelidados de Gliese 1016 b, Gliese 1016 c e Gliese 1016 d.

Os investigadores também encontraram evidências que poderiam indicar um quarto planeta, hipótese que depois foi descartada. As descobertas são relatadas no arXiv e foram submetidas no Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

A Gliese 1061 é uma anã vermelha. Estas estrelas são frias e fracas, o que significa que a sua zona habitável é muito mais próxima da estrela do que uma estrela mais quente e brilhante como, por exemplo, o Sol. E os planetas que orbitam as suas estrelas de perto são mais fáceis de encontrar do que estrelas muito mais distantes, tornando-as um bom alvo para procurar exoplanetas habitáveis.

Anãs vermelhas são muitas vezes inquietas e selvagens, amarrando o espaço à sua volta com explosões estelares. É o caso do Proxima b, o exoplaneta encontrado a orbitar a zona habitável da sua estrela mais próxima, Proxima Centauri.

A Gliese 1061 é muito parecida com a Proxima Centauri, mas com uma grande diferença: é muito mais silenciosa, o que significa probabilidades de habitabilidade potencialmente maiores.

O Gliese 1016 b, o planeta mais interno, é 1,38 vezes a massa da Terra. O planeta do meio, Gliese 1016 c, é 1,75 vezes a massa da Terra. E o planeta mais externo, Gliese 1016 d, é 1,68 vezes a massa da Terra. São estas dimensões que permitem inferir que os planetas são rochosos, uma vez que estas massas raramente são vistas em exoplanetas gasosos.

Além disso, os três orbitam a estrela muito mais perto do que qualquer um dos planetas do Sistema Solar. O Gliese 1016 b dá a volta a cada 3,1 dias, o Gliese 1016 c a cada 6,7 dias e o Gliese 1016 d a cada 13 dias, estando este último na zona habitável.

Claro que isso não significa que a vida está à nossa espera a apenas 12 anos-luz de distância. Tal como notam os investigadores, a estrela pode estar agora sossegada mas provavelmente já foi bastante activa no seu passado recente. Se estiver a banhar os seus planetas em radiação estelar, qualquer vida que lá esteja provavelmente não irá sobreviver.

ZAP //

Por ZAP
30 Agosto, 2019

 

2540: Cientistas acreditam que pode haver mundos com mais variedade de vida do que a Terra

CIÊNCIA

A ideia de que não estamos sós no Universo deverá fazer parte das convicções da maioria de nós. Mas o estudo de tudo aquilo que é extra-terrestre, por astrónomos, cientistas e astrofísicos, começa a ganhar mais forma à medida que os anos avançam.

Agora, uma nova investigação define quais os exoplanetas têm melhores hipóteses de desenvolvimento e manutenção de biosferas prósperas. Assim, havendo vida, que tipo de seres serão?

Há mais vida para lá da Terra

Se pensarmos na vida e nos planetas, que melhor exemplo do que a nossa Terra? Milhões de espécies animais e vegetais têm vivido em relativa harmonia durante milénios. No entanto, até agora não encontrámos nenhuma evidência de que o mesmo possa acontecer noutros lugares.

Mas, se houver um mundo em que a vida floresça ainda mais do que no nosso planeta e a sua variedade seja mais rica do que nos nossos domínios?

Isso é o que alguns especialistas acreditam que ocorre em alguns (ou vários) dos 4.000 exoplanetas que o homem conhece.

É uma conclusão surpreendente. Este modelo mostra que as condições em alguns exoplanetas com padrões favoráveis de circulação oceânica podem ser mais adequadas para suportar uma vida mais abundante ou mais activa do que a própria vida na Terra.

Explicou Stephanie Olson, investigadora da Universidade de Chicago e autora principal do estudo apresentado no Congresso de Geoquímica de Goldschmidt em Barcelona.

Procurar vida noutros planetas

A descoberta dos exoplanetas acelerou a procura pela vida fora das fronteiras do nosso Sistema Solar. No entanto, a enorme distância que nos separa deles (anos-luz) significa que são efectivamente impossíveis de alcançar com sondas espaciais. Assim, os cientistas estão a trabalhar com ferramentas de detecção remota, tais como telescópios para compreender que condições prevalecem nos diferentes exoplanetas.

O sentido dessas observações remotas requer o desenvolvimento de modelos sofisticados de clima e evolução planetária que permitam aos cientistas reconhecer quais desses planetas distantes poderiam abrigar vida.

A procura da NASA pela vida no Universo concentra-se nos chamados planetas de ‘zona habitável’, que são mundos que têm o potencial de ter oceanos de água líquida. Mas nem todos os oceanos são igualmente hospitaleiros, e alguns serão lugares melhores para se viver do que outros por causa dos seus padrões de circulação global.

Relatou a investigadora à Phys.org.

A equipa de Olson modelou as condições prováveis em diferentes tipos de exoplanetas usando o software ROCKE-3-D, desenvolvido pelo Goddard Institute for Space Studies (GISS) da NASA, para simular os climas e habitats oceânicos de diferentes tipos de exoplanetas.

Oceanos como base de vida

Conforme já se percebeu, os planetas potencialmente habitáveis, aqueles que primeiro irão ser pesquisados, são os que podem ter oceanos.

A vida nos oceanos da Terra depende da corrente ascendente (fluxo ascendente) que devolve nutrientes das profundezas escuras do oceano para as partes iluminadas pelo Sol onde vive a vida fotos-sintética. Mais afloramento significa mais reposição de nutrientes, o que significa mais actividade biológica. Essas são as condições que devemos procurar nos exoplanetas.

Dessa forma, os cientistas desenvolveram modelos de uma variedade de possíveis exoplanetas e foram capazes de definir quais tipos de mundos têm a melhor hipótese de desenvolver e manter bioesferas prósperas.

Usamos um modelo de circulação oceânica para identificar quais os planetas que têm o afloramento mais eficiente e, portanto, oferecem oceanos especialmente hospitaleiros. Verificámos que uma maior densidade atmosférica, taxas de rotação mais lentas e a presença de continentes produzem taxas de entrada mais elevadas. Uma implicação adicional é que a Terra pode não ser perfeitamente habitável, e a vida noutros lugares pode desfrutar de um planeta que é ainda mais hospitaleiro do que o nosso.

Concluíram os investigadores.

Limitações

Apesar da muita investigação, a procura e descoberta de vida noutros planetas continua a estar limitada à tecnologia existente. No entanto, segundo os especialistas, é quase certo que a vida fora da Terra existe.

Outra das limitações, passada a barreira dos oceanos, prende-se com “por onde se deve começar a procurar”. Para os investigadores, este sim, é o grande desafio.

A vida na Terra não é a mais adequada e poderá haver planetas com melhores condições do que o nosso. No entanto, onde estará aquela que pode ser a Nova Terra?

pplware
28 Ago 2019
Imagem: NASA | iStock

post relacionado: O Universo pode “guardar” mundos melhores do que a Terra para albergar vida

 

2523: O Universo pode “guardar” mundos melhores do que a Terra para albergar vida

CIÊNCIA

NASA / JPL-Caltech

O Universo pode “guardar” outros mundos (exoplanetas) com melhores condições do que a própria Terra para albergar vida de forma mais activa ou abundante, concluíram três astrónomos da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos. 

Recorrendo a software do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA para simular climas e habitats oceânicos em diferentes tipos de exoplanetas, a equipa conseguiu modelar a circulação de água em hipotéticos oceanos extraterrestres, sugerindo que alguns destes mundos teóricos podem ser mais prósperos do que a Terra.

“Esta é uma conclusão surpreendente”, disse a cientista líder da investigação, Stephanie Olson, citada em comunicado divulgado pelo portal Eureka Alert.

O estudo, cujos resultados foram apresentados na Conferência Goldschmidt, que decorreu esta sexta-feira em Barcelona, Espanha, “mostra-nos que as condições de alguns exoplanetas com padrões de circulação oceânica favoráveis podem ser mais adequadas para suportar vida mais abundante ou mais activa do que a vida na Terra”.

Para levar a cabo estas modelações, a equipa baseou-se no conhecimento da biofísica da Terra, onde a vida nos oceanos “depende do afloramento” ou do fluxo ascendente de água que “devolve os nutrientes das profundezas profundas do oceanos para as zonas iluminadas pelo sol” – e é nesta mesma área que os organismos responsáveis pela fotossíntese se concentram.

Quanto mais activo for o afloramento, mais nutrientes ascenderão às camadas superiores do oceanos, o que levará a uma maior “actividade biológica”, explicaram os cientistas norte-americanos, salientando que são estas as condições que devem ser procuradas para encontrar mundos onde a vida seja mais provável e abundante.

Entre uma série de factores, os cientistas definiram que atmosferas mais espessas combinadas com uma taxa de rotação mais lenta e a existência de continentes, contribuem para taxas mais elevadas de ressurgência e, por isso, mundos com estas características têm melhores probabilidades de desenvolverem e sustentarem biosferas prósperas.

“Utilizamos um modelo de circulação oceânica para identificar quais os planetas que terão [taxas de] ressurgência mais eficientes e, assim, oferecer oceanos particularmente hospitaleiros. Descobrimos que uma densidade atmosférica mais alta, taxas de rotação mais lentas e a presença de continentes geram taxas de ressurgimento mais altas”.

“Uma outra implicação [nesta investigação] é que a Terra pode não ser idealmente habitável – e a vida noutro lugar pode desfrutar de um planeta que é ainda mais hospitaleiro do que o nosso”, concluíram os cientistas.

Em Agosto passado, recorde-se, uma equipa de cientistas da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos, estimou quantos “mundos de água“, isto é, exoplanetas com uma hidrosfera mais espessa do que a Terra, podem existir no Universo.

A equipa concluiu que muitos dos que muitos planetas fora do Sistema Solar podem ter até 50 por cento de água. Ao todo, cerca de 35 por cento dos exoplanetas identificados e maiores do que a Terra será ricos em água. Contudo, a investigação deixa claro que a existência abundante e água não é condição por si só para a proliferação da vida.

A procura continua.

SA, ZAP //

Por ZAP
27 Agosto, 2019

 

2502: Exoplaneta rochoso e do tamanho da Terra não tem atmosfera

Esta impressão de artista mostra o exoplaneta LHS 3844b, com 1,3 vezes a massa da Terra e em órbita de uma estrela anã M. De acordo com observações pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, a superfície do planeta pode estar coberta sobretudo por rocha vulcânica escura, sem nenhuma atmosfera aparente.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)

Um novo estudo usando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA fornece um raro vislumbre das condições à superfície de um planeta rochoso que orbita uma outra estrela que não o Sol. O estudo, publicado esta semana na revista Nature, mostra que a superfície do planeta poderá ser semelhante à da Lua ou à de Mercúrio: o planeta provavelmente tem pouca ou nenhuma atmosfera e pode estar coberto pelo mesmo material vulcânico refrigerado encontrado nas áreas escuras da superfície da Lua, chamadas mares.

Descoberto em 2018 pela missão TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) da NASA, o planeta LHS 3844b está localizado a 48,6 anos-luz da Terra e tem 1,3 vezes o raio da Terra. Orbita uma estrela pequena e fria, chamada anã M – especialmente interessante porque, dado que é o tipo estelar mais comum e duradouro da Via Láctea, as anãs M podem albergar uma alta percentagem do número total de planetas da nossa Galáxia.

O TESS encontrou o planeta através do método de trânsito, que envolve a detecção de quando a luz observada de uma estrela-mãe escurece por causa de um planeta que orbita entre a estrela e a Terra. A detecção da luz vinda directamente da superfície do planeta – outro método – é difícil porque a estrela é muito mais brilhante e abafa a luz do planeta.

Mas durante observações de acompanhamento, o Spitzer foi capaz de detectar a luz da superfície de LHS 3844b. O planeta completa uma órbita em torno da sua estrela hospedeira em apenas 11 horas. Com uma órbita tão íntima, LHS 3844b tem muito provavelmente “bloqueio de marés”, ou seja, um lado do planeta está permanentemente virado para a estrela. O lado diurno tem uma temperatura de aproximadamente 170º C. Sendo extremamente quente, o planeta irradia muita luz infravermelha e o Spitzer é um telescópio infravermelho. A estrela-mãe do planeta é relativamente fria (embora ainda seja muito mais quente do que o planeta), o que faz com que a observação directa do lado diurno de LHS 3844b seja possível.

Esta observação assinala a primeira vez que os dados do Spitzer foram capazes de fornecer informações sobre a atmosfera de um mundo terrestre em torno de uma anã M.

A busca pela vida

Ao medir as diferenças de temperatura entre o lado quente e o lado frio do planeta, a equipa descobriu que existe uma quantidade insignificante de calor sendo transferido entre os dois. Se existisse uma atmosfera, o ar quente do lado diurno expandir-se-ia naturalmente, produzindo ventos que transferiam calor em redor do planeta. Num mundo rochoso com pouca ou nenhuma atmosfera, como a Lua, não existe ar para transferir calor.

“O contraste de temperatura neste planeta é quase tão grande quanto possível,” disse Laura Kreidberg, investigadora do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado norte-americano de Massachusetts, autora principal do novo estudo. “Isto combina maravilhosamente com o nosso modelo de um planeta rochoso sem atmosfera.”

A compreensão dos factores que podem preservar ou destruir atmosferas planetárias é parte de como os cientistas planeiam procurar ambientes habitáveis para lá do nosso Sistema Solar. A atmosfera da Terra é a razão pela qual a água líquida pode existir à superfície, permitindo que a vida prospere. Por outro lado, a pressão atmosférica de Marte é agora inferior a 1% da da Terra e os oceanos e rios que outrora polvilharam a superfície do Planeta Vermelho desapareceram.

“Nós temos muitas teorias sobre o comportamento das atmosferas planetárias em torno de anãs M, mas não temos conseguido estudá-las empiricamente,” disse Kreidberg. “Agora, com LHS 3844b, temos um planeta terrestre fora do nosso Sistema Solar onde, pela primeira vez, podemos determinar observacionalmente que uma atmosfera não está presente.”

Em comparação com estrelas parecidas com o Sol, as anãs M emitem altos níveis de radiação ultravioleta (embora menos luz no geral), o que é prejudicial à vida e pode erodir a atmosfera de um planeta. São particularmente violentas na sua juventude, expelindo um grande número de proeminências, ou surtos de radiação e partículas que podem arrancar as atmosferas planetárias em desenvolvimento.

As observações do Spitzer descartam uma atmosfera com mais de 10 vezes a pressão da da Terra (medida em bares, a pressão atmosférica da Terra, ao nível do mar, ronda 1 bar). Uma atmosfera entre 1 e 10 bares, em LHS 3844b, foi também quase totalmente descartada, embora os autores notem que poderá haver uma pequena chance de existir caso algumas propriedades estelares e planetárias satisfaçam determinados critérios muito específicos e improváveis. Eles também argumentam que, com o planeta tão perto da estrela, uma atmosfera fina seria arrancada pela intensa radiação e pelo fluxo da estrela (frequentemente chamado “vento estelar”).

“Ainda estou esperançosa que outros planetas em torno de anãs M consigam segurar as suas atmosferas,” disse Kreidberg. “Os planetas terrestres no nosso Sistema Solar são extremamente diversos e espero que o mesmo seja verdadeiro para os sistemas exoplanetários.”

Uma rocha despida

O Spitzer e o Telescópio Espacial Hubble já reuniram informações sobre as atmosferas de vários planetas gasosos, mas LHS 3844b parece ser o mais pequeno para o qual os cientistas usaram a luz vinda da sua superfície para aprender mais sobre a sua atmosfera (ou falta dela). O Spitzer usou anteriormente o método de trânsito para estudar os sete mundos rochosos em torno da estrela TRAPPIST-1 (também uma anã M) e para aprender mais sobre a sua possível composição geral; por exemplo, alguns provavelmente contêm água gelada.

Os autores do novo estudo deram um passo em frente, usando o albedo da superfície de LHS 3844b (a sua reflectividade) para tentar inferir a sua composição.

O estudo publicado na Nature mostra que LHS 3844b é “bastante escuro”, de acordo com o co-autor Renyu Hu, cientista do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, que administra o Telescópio Espacial Spitzer. Ele e os seus co-autores pensam que o planeta está coberto por basalto, um tipo de rocha vulcânica. “Sabemos que os mares da Lua são formados por vulcanismo antigo,” explicou Hu, “e postulamos que isso pode ter sido o que aconteceu neste planeta.”

Astronomia On-line
23 de Agosto de 2019

 

2499: Pela primeira vez, astrónomos encontraram um exoplaneta sem atmosfera

CIÊNCIA

Hubble / ESA

Nos últimos anos, investigadores descobriram um tesouro de planetas rochosos que orbitam anãs vermelhas, pequenas estrelas com um raio 60% menor que o nosso Sol.

Apesar do seu tamanho, estas estrelas são muito activas – tanto que muitos acreditam que os planetas em redor delas podem ter dificuldades em manter uma atmosfera. Agora, uma nova investigação publicada na revista especializada Nature reforça essa ideia.

Uma equipa de astrónomos liderada por Harvard analisou 100 horas de observações do exoplaneta LHS 3844b para identificar sinais de uma atmosfera. Os cientistas descartaram uma atmosfera densa – 10 vezes da que temos na Terra – e uma atmosfera menos densa. O modelo que melhor se ajusta aos dados é um planeta rochoso estéril, semelhante ao Mercúrio, mas com um dia mais quente com cerca de 770°C de temperatura.

“Esta é a primeira vez que conseguimos dizer conclusivamente se um exoplaneta terrestre tem uma atmosfera ou não”, disse a principal autora do estudo, Laura Kreidberg, do Clay for the Center for Astrophysics, de Harvard e Smithsonian, disse à IFLScience.

O planeta tem um raio de cerca de 1,3 vezes o da própria Terra e orbita uma anã vermelha chamada LHS 3844, localizada a 48 anos-luz de distância, na constelação de Indus no céu do sul. Foi um dos primeiros exoplanetas descobertos pela Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, depois de lançado no ano passado.

O planeta orbita a estrela em 11 horas, a apenas 10 milhões de quilómetros de distância dela. Isto é cerca de 7% da distância entre a Terra e o Sol. Mesmo que a sua estrela seja muito mais fraca do que o nosso Sol, recebe muito mais radiação.

A questão agora é se esta nova investigação é aplicável a planetas semelhantes no tamanho da Terra, como Proxima b ou os planetas TRAPPIST-1, que foram descobertos nos últimos anos. Estes planetas estão mais longe das suas estrelas do que o LHS 3844b. Por serem menos irradiados, podem conseguir manter a sua atmosfera contra a erosão do vento estelar.

“É difícil generalizar a partir de uma amostra de um. Eu diria que o nosso resultado confirma previsões teóricas de que os planetas terrestres quentes em torno dos M-anões têm dificuldade em manter as suas atmosferas”, explicou Kreidberg. “Precisamos de fazer essa medição em mais planetas, por isso podemos aproveitar o grande tamanho da amostra de exoplanetas para avaliar com que frequência e sob quais circunstâncias mantêm as suas atmosferas”.

O estudo da falta de atmosfera deste planeta foi realizado com o observatório infravermelho da NASA Spitzer, cuja missão está prestes a terminar.

O seu avançado substituto, o Telescópio Espacial James Webb (JWST), estará no espaço em 2021. Estimativas recentes sugerem que a excelente capacidade do JWST levará a observações rápidas de atmosferas do planeta do tamanho da Terra. Um estudo também sugere que pode ser capaz de caracterizar todas as atmosferas dos sete planetas no sistema TRAPPIST-1 em apenas um ano.

ZAP //

Por ZAP
23 Agosto, 2019

 

2434: Descoberto sistema vizinho com três mundos. É a “Disneylândia” dos exoplanetas

Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA

Uma equipa de cientistas encontrou um sistema solar (TOI 270) a cerca de 73 anos-luz da Terra que tem, pelo menos, três exoplanetas, um dos quais localizado na chamada zona habitável.

A descoberta, que pode ajudar a encontrar o “elo perdido” da Astronomia, é resultado de um estudo levado a cabo por uma equipa internacional de cientistas que se baseou em imagens captadas pelo telescópio TESS da agência espacial norte-americana (NASA), tendo os seus resultados sido publicados no fim de Julho na revista científica Nature Astronomy.

O sistema em causa é composto por uma estrela anã do tipo M3, em torno da qual orbita um corpo rochoso com um diâmetro maior do que a Terra e dois “mini-Neptunos” com duas vezes o tamanho do nosso planeta.

Tendo em conta que a estrela do sistema é bastante fria e emite pouca luz, e apesar de o seu planeta mais distante (TOI 270 d) estar apenas a 0,07 unidades astronómicas do astro (UA, distância entre a Terra e o Sol), a estrela deve localizar-se na zona habitável.

NASA

De acordo com as estimativas dos astrónomos, a temperatura de equilíbrio deste corpo seria de cerca de 67 graus Celsius.

Contudo, devido à provável presença de uma atmosfera densa capaz de reter calor, a vida em TOI 270d só seria possível nas suas camadas mais altas. Ainda assim, algumas características dos planetas observados alimentam o entusiasmo dos cientistas.

O sistema agora descoberto é um objecto de observações perfeito, podendo ainda contribuir para o estudo de outros mundos. “Este sistema é exactamente aquilo para o qual o TESS foi projectado: planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente de uma estrela hospedeira inactiva, que não tem uma actividade estelar excessiva”, explicou o líder do projecto, Maximilian Günther, do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, em comunicado da NASA.

“Esta estrela é calma e muito próxima de nós, e portanto muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com extensas observações de acompanhamento, em breve poderemos determinar a composição destes mundos, estabelecer se têm atmosferas e que gases contêm”, enumerou.

NASA
Comparação do sistema solar TOI 270 com Júpiter e as suas luas

“Disneylândia dos exoplanetas”

Além disso, a descoberta de dois planetas gasosos de tamanhos semelhantes aos da Terra, ausentes do nosso Sistema Solar, poderá ainda contribuir para estudar e melhor compreender a formação dos corpos celestes.

“O TOI 270 permitirá estudar esse ‘elo perdido’ que existe entre os planetas rochosos semelhantes à Terra e os ‘mini-Neptunos’ de gás, uma vez que todos estes tipos de planetas foram formados num mesmo sistema sistema”, explica Günther.

“O TOI 270 é uma verdadeira Disneylândia para a ciência dos exoplanetas (…) É um laboratório excepcional, não por uma, mas por várias razões: realmente atende a todas as expectativas”, rematou.

ZAP //

Por ZAP
12 Agosto, 2019

 

Hubble descobre exoplaneta “metálico” em forma de bola de rugby

Esta impressão de artista mostra um mundo alienígena que está a perder os gases magnésio e ferro da sua atmosfera. As observações representam a primeira vez que os chamados “metais pesados” – elementos mais massivos que o hidrogénio e hélio – foram detectados a escapar de um Júpiter quente, um exoplaneta gasoso que orbita muito perto da sua estrela. O planeta, conhecido como WASP-121b, orbita uma estrela mais brilhante e mais quente que o Sol. O planeta está tão perigosamente perto da sua estrela que a sua atmosfera superior atinge uma ardente temperatura superior a 2530º C. Uma torrente de luz ultravioleta da estrela hospedeira está a aquecer a atmosfera superior do planeta, o que faz com que os gases magnésio e ferro escapem para o espaço. As observações feitas com o instrumento STIS do Hubble detectaram as assinaturas espectrais de magnésio e ferro longe do planeta. A pequena distância que separa o planeta da estrela significa que está prestes a ser rasgado pelas forças de maré gravitacionais da estrela. As poderosas forças gravitacionais alteraram a forma do planeta para que se parecesse mais como uma bola de rugby. O sistema WASP-121 fica a cerca de 900 anos-luz da Terra.
Crédito: NASA, ESA e J. Olmsted (STScI)

Como pode um planeta ser “mais quente do que quente?” A resposta é quando se detectam metais pesados que escapam da atmosfera do planeta, em vez de se condensarem em nuvens.

Observações do Telescópio Espacial Hubble da NASA revelam magnésio e ferro gasosos a escapar do estranho mundo para lá do nosso Sistema Solar conhecido como WASP-121b. As observações representam a primeira vez que os chamados “metais pesados” – elementos mais pesados que o hidrogénio e o hélio – foram vistos a escapar de um Júpiter quente, um exoplaneta grande e gasoso muito próximo da sua estrela.

Normalmente, os planetas quentes do tamanho de Júpiter ainda estão frios o suficiente para condensar, em nuvens, elementos mais pesados como magnésio e ferro.

Mas este não é o caso com WASP-121b, que orbita tão perigosamente perto da sua estrela que a sua atmosfera superior atinge uma ardente temperatura superior a 2530º C. O sistema WASP-121 reside a cerca de 900 anos-luz da Terra.

“Os metais pesados já foram vistos noutros Júpiteres quentes, mas apenas na atmosfera interior,” explicou o investigador David Sing, da Universidade Johns Hopkins em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland. “Por isso não sabemos se estão a escapar ou não. Com WASP-121b, vemos os gases magnésio e ferro tão longe do planeta, que não estão gravitacionalmente ligados.”

A luz ultravioleta da estrela hospedeira, que é mais brilhante e mais quente do que o Sol, aquece a atmosfera superior e ajuda a escapar. Além disso, os gases magnésio e ferro que escapam podem estar a contribuir para o pico de temperatura, afirmou Sing. “Estes metais tornam a atmosfera mais opaca no ultravioleta, o que poderá estar a contribuir para o aquecimento da atmosfera superior,” explicou.

O planeta escaldante está tão perto da estrela que está prestes a ser dilacerado pela sua gravidade. Esta distância significa que o planeta não é redondo, tem uma forma mais parecida com uma bola de rugby devido às forças de maré gravitacionais.

“Nós escolhemos este planeta porque é tão extremo,” disse Sing. “Nós pensámos que havia a hipótese de ver elementos mais pesados a escapar. É tão quente e tão favorável para observar, é a melhor chance de encontrar a presença de metais pesados. Estávamos à procura principalmente de magnésio, mas havia indícios de ferro nas atmosferas de outros exoplanetas. Porém, foi uma surpresa vê-lo claramente nos dados e em tão grandes altitudes tão longe do planeta. Os metais pesados estão a escapar em parte porque o planeta é tão grande e inchado que a sua gravidade é relativamente fraca. Este é um planeta cuja atmosfera está a ser activamente removida.”

Os investigadores usaram o instrumento STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) para investigar, no ultravioleta, as assinaturas espectrais do magnésio e do ferro impressas na luz estelar filtradas através da atmosfera de WASP-121b à medida que o planeta passava em frente, ou transitava, a face da sua estrela-mãe.

Este exoplaneta é também um alvo perfeito para o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA procurar, no infravermelho, água e dióxido de carbono, que podem ser detectados em comprimentos de onda mais longe e vermelhos. A combinação das observações do Hubble e do Webb proporcionarão aos astrónomos um inventário mais completo dos elementos químicos que compõem a atmosfera do planeta.

O estudo de WASP-121b faz parte do levantamento PanCET (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury), um programa do Hubble para observar 20 exoplanetas, variando em tamanho desde super-Terras (várias vezes a massa da Terra) até Júpiteres (que têm mais de 100 vezes a massa da Terra), no primeiro estudo comparativo no ultravioleta, visível e infravermelho em larga escala de mundos distantes.

As observações de WASP-121b contribuem para o desenvolvimento da história de como os planetas perdem as suas atmosferas primordiais. Quando os planetas se formam, recolhem uma atmosfera contendo gás do disco em que o planeta e a estrela se formaram. Estas atmosferas consistem principalmente de gases primordiais mais leves, hidrogénio e hélio, os elementos mais abundantes do Universo. Esta atmosfera dissipa-se quando um planeta se aproxima da sua estrela.

“Os Júpiteres quentes são compostos principalmente de hidrogénio e o Hubble é muito sensível ao hidrogénio, de modo que sabemos que estes planetas podem perder gás com relativa facilidade,” acrescentou Sing. “Mas, no caso de WASP-121b, o hidrogénio e hélio estão a fluir, quase como um rio, e estão a arrastar com eles estes metais. É um mecanismo muito eficiente de perda de massa.”

Os resultados foram publicados na revista The Astronomical Journal.

Astronomia On-line
6 de Agosto de 2019

 

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

 

2398: Novo exoplaneta é o mais pequeno a ser medido com precisão

Impressão de artista do telescópio espacial Kepler da NASA, que obteve dados que os cientistas usaram para descobrir um novo pequeno exoplaneta numa estranha configuração.
Crédito: NASA

Os terráqueos há muito que sonham com planetas distantes, mas só recentemente os cientistas conseguiram identificar milhares de novos exoplanetas – e aprender cada vez mais sobre o seu aspecto.

O mais recente: um novo exoplaneta descoberto pelo telescópio espacial Kepler da NASA na direcção da constelação de Caranguejo. Graças a um momento oportuno e ao estranho padrão orbital do planeta, os cientistas da Universidade de Chicago conseguiram calcular a sua massa com mais precisão do que qualquer outro planeta tão pequeno até hoje.

“Foi totalmente inesperado – a princípio pensámos que havia algo errado com os dados, mas quando olhámos com cuidado, ficou super-claro,” disse o estudante Aaron Hamann, primeiro autor do artigo. “Existem dois planetas a orbitar esta estrela, e estão a agir fortemente um sob o outro, o que nos permite calcular as suas massas com uma precisão recorde.”

Lançada em Março de 2009, a missão Kepler foi construída especificamente para procurar exoplanetas – planetas que orbitam estrelas em sistemas distantes, alguns dos quais podem abrigar vida. Os cientistas vasculham os seus dados, procurando anomalias em torno de estrelas distantes que possam indicar planetas. Esta foi a missão de um grupo de cientistas da Universidade de Chicago que trabalha o professor Daniel Fabrycky, um caçador de exoplanetas estranhos – entre outros, ele pesou planetas em sistemas complexos contendo cinco a sete planetas e determinou as interacções gravitacionais de quatro planetas trancados numa órbita mais íntima do que em qualquer outro sistema.

Os planetas distantes são demasiado pequenos para serem vistos com telescópios, de modo que o método principal que os caçadores de exoplanetas usam para os encontrar é notando uma pequena diminuição na luz de uma estrela à medida que um planeta passa à sua frente. Quando o Kepler olhou pela primeira vez para a estrela fria de nome K2-146, localizada a cerca de 258 anos-luz de distância, os cientistas viram um planeta que fazia um padrão de escurecimento irregular. Mas, analisando os dados da segunda e terceira passagens do Kepler, anos depois, a equipa confirmou que a irregularidade era provocada por um segundo planeta.

Este segundo exoplaneta, mais pequeno, puxa a órbita do primeiro planeta. À medida que os dois exoplanetas passam um pelo outro, aceleram um pouco: “Um mini-efeito de fisga,” salientou Hamann. (Há um paralelo no nosso próprio Sistema Solar. Neptuno foi descoberto da mesma maneira, disse Fabrycky: os cientistas notaram que Úrano orbitava de forma estranha e inferiram que um novo planeta era o responsável – levando à descoberta directa de Neptuno.)

Mas os planetas de K2-146 são extremos entre os exoplanetas conhecidos, disseram os cientistas. Ambos os planetas completam uma órbita em torno da estrela em questão de dias: 3,99 dias para o maior, 2,66 para o mais pequeno, em média. “Como têm períodos orbitais curtos e os efeitos gravitacionais são fortes, a órbita muda drasticamente à medida que a observamos,” explicou Fabrycky.

“Para se ter uma ideia, o nosso ano tem sempre 365 dias, mas estes planetas terão anos significativamente mais curtos ou mais longos,” explicou Hamann. “Seria como se o seu aniversário chegasse por vezes um mês antes ou depois da data correta.”

Eles não tinham visto o segundo planeta claramente na primeira passagem, dado que não estava em frente da estrela no momento certo, mas na segunda e na terceira passagem, a dança dos dois planetas fê-los mudar de tal modo que ambos ficaram claramente visíveis.

A professora assistente Leslie Rogers, especialista em descodificar a composição dos exoplanetas, ajudou-os a supor que os planetas podem ter um núcleo rochoso com uma atmosfera substancial de gás, suficientemente espessa para bloquear a luz solar. Normalmente, planetas tão próximos das suas estrelas teriam a sua atmosfera removida por fotões. (Nenhum dos planetas é habitável, disseram os cientistas: as temperaturas provavelmente rondam os 300º C).

Ajudando ainda mais à boa sorte dos cientistas, o Kepler estava a olhar para o sistema em pontos-chave durante os trânsitos. “Nós apanhámo-lo no momento perfeito, para que pudéssemos medi-lo com uma precisão de 3%, mesmo tendo-o observado por um período relativamente curto de tempo,” disse Hamann.

“Nós precisamos da massa de um planeta para compreender a sua gravidade, de modo que com um valor muito preciso da massa ajuda-nos a interpretar como deverá ser a atmosfera,” disse o co-autor Benjamin Montet, também da Universidade de Chicago.

Os cientistas disseram que a descoberta tem implicações sobre como direccionar buscas por futuros exoplanetas, como a missão TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, actualmente em órbita.

“Esta é uma boa lembrança de que, especialmente no decorrer da missão do TESS, voltarmos ao sistema dois anos depois, podemos aprender bastante,” comentou Fabrycky. “Existem muitos outros planetas escondidos desta maneira.”

Astronomia On-line
2 de Agosto de 2019

 

2393: NASA: Descoberto peculiar exoplaneta com 3 sóis vermelhos perto do Sistema Solar

Estamos numa forte epopeia de descobrimentos espaciais, beneficiando claramente da evolução tecnológica das últimas décadas. Como resultado, os “olhos” apontados ao universo descobrem coisas fantásticas. Exemplo disso é a descoberta feita pela NASA um exoplaneta com 3 sóis vermelhos perto do Sistema Solar.

Recorrendo a um satélite da NASA, os astrónomos detectaram o peculiar exoplaneta chamado LTT 1445Ab.

Exoplaneta que é acompanhado por 3 sóis

O nosso Sol é um lobo solitário de uma estrela, mas lá fora, no Universo mais amplo, as estrelas são muitas vezes fechadas numa dança com outras, orbitando um centro de gravidade mútuo. Num desses sistemas de estrelas triplas, os astrónomos acabam de encontrar um exoplaneta.

Tem o nome bastante catita, chamam-lhe de LTT 1445Ab, porque orbita a estrela primária de três anões vermelhos que constituem o sistema LTT 1445, localizado a cerca de 22,5 anos-luz de distância.

Se estivéssemos na superfície desse planeta, notaríamos três sóis no céu, mas dois deles estão bem distantes e de aparência pequena. São como dois olhos vermelhos e ameaçadores no céu.

Referiu a astrónoma Jennifer Winters, do Centro Astrofísico Harvard-Smithsonian, ao New Scientist.

Astrónomos conseguem mais uma captura via telescópio TESS

O planeta foi descoberto pelo TESS, o telescópio espacial da NASA concebido para explorar exoplanetas em trânsito ao redor de estrelas próximas. Este projecto dedica-se a descobrir os exoplanetas que passam entre nós e a sua estrela doméstica, detectando o escurecimento do telescópio à medida que o planeta bloqueia uma pequena percentagem da luz da estrela.

A profundidade de escurecimento e os pequenos movimentos da estrela, uma vez que é muito ligeiramente puxada pela gravidade do planeta (detectada com outros telescópios), permitem aos cientistas colocar restrições ao tamanho e à massa do planeta.

O LTT 1445Ab é muito diferente da descoberta da HD 131399Ab de 2016, outro exoplaneta com três sóis. Este último é um gigante com uma órbita de 550 anos em torno de uma das estrelas num sistema triplo a 340 anos-luz de distância.

O novo planeta aparenta ter cerca de 1,35 vezes o tamanho físico da Terra. Com este tamanho, atinge até 8,4 vezes a massa da Terra, por isso é muito mais denso do que a Terra.

Embora este tamanho e massa o coloque firmemente na categoria rochosa – como a Terra, Vénus e Marte, em oposição aos gigantes do gás ou do gelo – e apesar de ser o lar de muitos céus realmente espectaculares, as hipóteses de habitabilidade são provavelmente muito baixas.

LTT 1445Ab pode ter uma temperatura de superfície a rondar os 155 ºC

O exoplaneta passa em torno da sua estrela apenas uma vez a cada 5,36 dias da Terra. Numa órbita tão próxima, as suas temperaturas de superfície devem rondar os 428 Kelvin (155 °C).

Mesmo assim, os astrónomos estão entusiasmados com a possibilidade de dar uma espreitadela mais de perto. Isso porque o LTT 1445Ab pode ter uma atmosfera – e planetas rochosos com atmosferas que orbitam em frente às suas estrelas são bons lugares para testarmos as ferramentas de detecção que usamos para procurar gases como metano e dióxido de carbono.

Um planeta com uma atmosfera não só reduziria a luz da estrela, como também a alteraria com base na composição química dessa atmosfera. Especificamente, os cientistas podem analisar as mudanças no espectro de luz da estrela para juntar a sua composição.

Sucessor do telescópio Hubble pode fazer a diferença

Actualmente, a nossa tecnologia em actividade não é muito adequada para este tipo de investigação. Assim, as esperanças recaem sobre o sucessor de Hubble, o Telescópio Espacial James Webb. Este novo telescópio deverá ser lançado em 2021. Nesse sentido, os astrónomos anseiam pela sua vinda e já têm identificados alvos que gostariam que ele estudasse.

O LTT 1445Ab pode ser um candidato perfeito. Como este corpo celeste transita com tanta frequência, haverá muitas oportunidades para observações. Está apenas a 22,5 anos-luz de distância – relativamente perto, nas escalas cósmicas. A sua estrela anã vermelha é brilhante o suficiente para iluminar a atmosfera. Contudo, não tão brilhante que o planeta esteja completamente ofuscado.

E, mesmo que não tenha uma atmosfera, ou se a sua atmosfera não contiver bio-assinaturas, os planetas rochosos são relativamente comuns em órbita próxima em torno de estrelas anãs vermelhas. Por isso, espreitar mais de perto o LTT 1445Ab poderia dizer-nos mais sobre o que podemos esperar nesses planetas.

O artigo foi submetido ao The Astronomical Journal, e está disponível no arXiv.

Imagem: New Scientist
Fonte: New Scientist

pplware
30 Jul 2019

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2390: Missão TESS completa primeiro ano de observações, vira-se para o céu do hemisfério norte

Ilustração de L 98-59b, o exoplaneta mais pequeno descoberto pelo TESS da NASA.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Ravyn Cullor

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu 21 planetas para lá do nosso Sistema Solar e capturou dados sobre outros eventos interessantes ocorridos no céu do hemisfério sul durante o seu primeiro ano de ciência. O TESS voltou agora a sua atenção para o hemisfério norte para completar a mais abrangente expedição de caça exoplanetária já realizada.

O TESS começou a caçar exoplanetas (ou mundos em órbita de estrelas distantes) no céu do hemisfério sul em Julho de 2018, enquanto também recolhia dados sobre super-novas, buracos negros e outros fenómenos na sua linha de visão. Juntamente com os planetas descobertos pelo TESS, a missão já identificou mais de 850 candidatos a exoplaneta que aguardam confirmação por telescópios terrestres.

“O ritmo e a produtividade do TESS, no seu primeiro ano de operações, ultrapassaram em muito as nossas esperanças mais optimistas para a missão,” disse George Ricker, investigador principal do TESS no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em Cambridge, EUA. “Além de encontrar um conjunto diversificado de exoplanetas, o TESS também descobriu um tesouro de fenómenos astrofísicos, incluindo milhares de violentos objectos estelares variáveis.”

Para procurar exoplanetas, o TESS usa quatro grandes câmaras para observar uma secção de 24 por 96 graus no céu durante 27 dias de cada vez. Algumas destas secções sobrepõem-se, de modo que algumas partes do céu são observadas durante quase um ano. O TESS está a concentrar-se em estrelas a menos de 300 anos-luz do nosso Sistema Solar, procurando trânsitos, quedas periódicas no brilho provocado por um objecto, como um planeta, passando em frente à estrela.

No dia 18 de Julho, foi concluída a porção sul da pesquisa e a nave virou as suas câmaras para o norte. Quando completar a secção norte em 2020, o TESS terá mapeado mais de três-quartos do céu.

“O Kepler descobriu o incrível resultado que, em média, cada sistema estelar tem um planeta ou planetas em seu redor,” disse Padi Boyd, cientista do projecto TESS no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. “O TESS dá o próximo passo. Se os planetas estão em toda a parte, então queremos encontrar aqueles que orbitam estrelas próximas e brilhantes, porque serão esses os que podemos agora acompanhar com telescópios terrestres e espaciais existentes, e a próxima geração de instrumentos durante as décadas seguintes.”

Aqui ficam alguns dos objectos e eventos interessantes que o TESS viu durante o seu primeiro ano.

Exoplanetas

Para se qualificar como um candidato a exoplaneta, um objecto deve fazer pelo menos três trânsitos nos dados do TESS, e passar por várias verificações adicionais para garantir que os trânsitos não são falsos positivos provocados por um eclipse ou por uma estrela companheira, mas que são, de factos, exoplanetas. Uma vez identificado um candidato, os astrónomos utilizam uma grande rede de telescópios terrestres para o confirmar.

“A equipa está focada actualmente em encontrar os melhores candidatos para confirmar por meio de acompanhamento no solo,” disse Natalia Guerrero, que administra a equipa encarregada de identificar candidatos a exoplanetas no MIT. “Mas há muitos mais candidatos potenciais a exoplaneta nos dados ainda a serem analisados, por isso estamos apenas a ver aqui a ponta do icebergue. O TESS apenas arranhou a superfície.”

Os planetas que o TESS descobriu até agora variam de um mundo com 80% do tamanho da Terra até aqueles comparáveis ou superiores aos tamanhos de Júpiter e Saturno. Tal como o Kepler, o TESS está a encontrar muitos planetas mais pequenos do que Neptuno, mas maiores do que a Terra.

Enquanto a NASA se esforça para colocar astronautas em alguns dos nossos vizinhos mais próximos – a Lua e Marte – a fim de entender mais sobre os planetas do nosso próprio Sistema Solar, observações posteriores com telescópios poderosos dos planetas que o TESS descobre vão permitir-nos entender melhor como a Terra e o Sistema Solar se formaram.

Com os dados do TESS, os cientistas que usam observatórios actuais e futuros, como o Telescópio Espacial James Webb, poderão estudar outros aspectos dos exoplanetas, como a presença e a composição de qualquer atmosfera, que afectaria a possibilidade de desenvolvimento da vida.

Cometas

Antes do início das operações científicas, o TESS captou imagens nítidas de um cometa recém-descoberto no nosso Sistema Solar. Durante um teste dos instrumentos em órbita, as câmaras do satélite obtiveram uma série de imagens que capturaram o movimento de C/2018 N1, um cometa descoberto no dia 29 de Junho pela NEOWISE (Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer) da NASA.

O TESS também capturou dados de objectos semelhantes para lá do Sistema Solar.

Exocometas

Os dados da missão também foram usados para identificar trânsitos de cometas em órbita de outra estrela: Beta Pictoris, localizada a 63 anos-luz de distância. Os astrónomos conseguiram encontrar três cometas que eram pequenos demais para serem planetas e tinham caudas detectáveis, a primeira identificação do seu tipo no visível.

Super-novas

Dado que o TESS passa quase um mês a observar na mesma direcção, pode capturar dados sobre eventos estelares, como super-novas. Durante os seus primeiros meses de operações científicas, o TESS identificou seis super-novas em galáxias distantes que foram posteriormente descobertas por telescópios terrestres.

Os cientistas esperam usar estes tipos de observações para melhor entender as origens de um tipo específico de explosão conhecida como super-nova do Tipo Ia.

As super-novas do Tipo Ia ocorrem em sistemas estelares onde uma anã branca extrai gás de outra estrela ou quando duas anãs brancas se fundem. Os astrónomos não sabem qual dos dois casos é o mais comum mas, com os dados do TESS, terão uma compreensão mais clara das origens destas explosões cósmicas.

As super-novas do Tipo Ia pertencem a uma classe de objectos chamada “vela padrão”, o que significa que os astrónomos sabem quão luminosas são e podem usá-las para calcular parâmetros como a rapidez com que o Universo está a expandir-se. Os dados do TESS vão ajudar a compreender as diferenças entre as super-novas do Tipo Ia criadas em ambas as circunstâncias, o que poderá ter um grande impacto sobre como entendemos os eventos que ocorrem a milhares de milhões de anos-luz e, em última análise, sobre o destino do Universo.

Astronomia On-line
30 de Julho de 2019

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Evolução exoplanetária: astrónomos expandem “cábula” cósmica

Para perceber em que fase evolutiva um exoplaneta parecido com a Terra se encontra, os astrónomos podem usar os marcos biológicos da Terra como uma pedra de Rosetta.
Crédito: Wendy Kenigsberg/Cornell Brand Communications

Astrónomos de Cornell debruçaram-se sobre a paleta de cores naturais da Terra primitiva e criaram uma “cábula” cósmica para observar mundos distantes. Ao correlacionar tons e matizes, os investigadores buscam entender onde os exoplanetas descobertos podem razoavelmente cair ao longo do seu próprio espectro evolutivo.

“Na nossa busca para entender exoplanetas, estamos a usar a Terra jovem e os seus marcos biológicos na história como uma pedra de Rosetta,” disse Jack O’Malley-James, investigador associado do Instituto Carl Sagan de Cornell.

O’Malley-James é co-autor do artigo juntamente com Lisa Kaltenegger, professora de astronomia e directora do Instituto Sagan. O artigo foi publicado no dia 9 de Julho na revista The Astrophysical Journal Letters.

“Se um alienígena usasse cores para determinar se a nossa Terra tinha vida, esse alienígena veria cores muito diferentes ao longo da história do nosso planeta – indo até há milhares de milhões de anos atrás – quando diferentes formas de vida dominavam a superfície da Terra,” comentou Kaltenegger.

“Os astrónomos anteriormente só se tinham concentrado apenas na vegetação, mas com uma melhor paleta de cores, os investigadores podem agora olhar além de 500 milhões de anos até 2,5 mil milhões de anos no passado da Terra e assim fazer coincidir períodos semelhantes em exoplanetas,” disse.

Nos últimos 500 milhões de anos – cerca de 10% do tempo de vida do nosso planeta – a clorofila, presente em muitas formas familiares de vida vegetal, como folhas e líquenes, tem sido a componente chave na bio-assinatura da Terra. No entanto, outra flora, como as ciano-bactérias ou as algas, são muito mais antigas do que a vegetação terrestre, e as suas estruturas contendo clorofila deixam os seus próprios sinais reveladores na superfície de um planeta.

“Os cientistas podem observar bio-assinaturas superficiais além da vegetação em exoplanetas semelhantes à Terra, usando o nosso próprio planeta como a chave para o que procurar,” explicou O’Malley-James.

“Quando descobrimos um exoplaneta, esta investigação dá-nos uma gama muito mais ampla para olhar para trás no tempo,” disse Kaltenegger. “Estendemos o tempo em que podemos encontrar a biota da superfície de mais ou menos 500 milhões de anos (vegetação terrestre disseminada) até cerca de mil milhões de anos atrás com líquenes e até 2 ou 3 mil milhões de anos com as ciano-bactérias.”

O’Malley-James e Kaltenegger modelaram espectros de exoplanetas semelhantes à Terra com diferentes organismos de superfície que usam clorofila. Os cenários podem incluir locais onde alguns organismos dominam toda a superfície de um planeta semelhante à Terra, como o mundo fictício e pantanoso de Dagobah, o lar de Yoda nos filmes “Guerra das Estrelas”.

Os líquenes (uma parceria simbiótica e fotos-sintética de fungos e algas ou ciano-bactérias) podem ter colonizado as massas terrestres do nosso planeta há cerca de 1,2 mil milhões de anos e teriam “pintado” a Terra em tons menta e cinzento-esverdeado. Esta cobertura teria gerado uma assinatura fotos-sintética “não-vegetativa” de “Red Edge” (a parte do espectro que ajuda a evitar que as plantas se queimem com o Sol) antes da biota da Terra moderna de hoje assumir o controlo.

O’Malley-James e Kaltenegger disseram que as ciano-bactérias – como algas à superfície – podem ter sido disseminadas há 2 a 3 mil milhões de anos, produzindo uma “Red Edge” fotos-sintética e que esta pode ser encontrada noutros exoplanetas semelhantes à Terra.

Esta investigação mostra que os líquenes, as algas e as ciano-bactérias podem ter fornecido uma característica de “Red Edge” superficial detectável para uma Terra jovem, muito antes da vegetação se ter espalhado no solo há 500-750 milhões de anos, acrescentou O’Malley-James.

“Este artigo expande a utilização de uma característica biológica fotos-sintética superficial de ‘Red Edge’ para tempos mais antigos na história da Terra,” disse, “bem como para uma ampla gama de cenários exoplanetários habitáveis.”

Astronomia On-line
19 de Julho de 2019

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2320: Descobrindo exoplanetas com ondas gravitacionais

CIÊNCIA

Representação artística de ondas gravitacionais produzidas por um sistema binário composto por anãs brancas e com um companheiro planetário de massa joviana.
Crédito: Simonluca Definis

Num artigo publicado recentemente na revista Nature Astronomy, investigadores do Instituto Max Planck para Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) em Potsdam, Alemanha, e da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atómica em Saclay, Paris, sugerem como o futuro observatório espacial de ondas gravitacionais LISA poderá detectar exoplanetas em órbita de anãs brancas binárias em toda a nossa Via Láctea e nas vizinhas Nuvens de Magalhães. Este novo método irá superar certas limitações das técnicas actuais de detecção electromagnética e poderá permitir que o LISA detecte planetas com massas iguais ou superiores a 50 vezes a da Terra.

Nas últimas duas décadas, o nosso conhecimento sobre exoplanetas cresceu significativamente e já foram descobertos mais de 4000 planetas em órbita de uma grande variedade de estrelas. Até agora, as técnicas usadas para encontrar e caracterizar esses sistemas têm por base a radiação electromagnética e estão limitadas à vizinhança solar e a algumas partes da nossa Galáxia.

No artigo científico, o Dr. Nicola Tamanini, investigador do Instituto Albert Einstein em Potsdam e a sua colega, a Dra. Camilla Danielski, investigadora da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atómica em Saclay (Paris), mostram como estas limitações podem ser ultrapassadas pela astronomia de ondas gravitacionais. “Propomos um método que utiliza ondas gravitacionais para encontrar exoplanetas que orbitam anãs brancas binárias,” disse Nicola Tamanini. As anãs brancas são remanescentes muito antigos e pequenos de estrelas uma vez semelhantes ao nosso Sol. “O LISA medirá ondas gravitacionais de milhares de anãs brancas binárias. Quando um planeta orbita um par de anãs brancas, o padrão observado de onda gravitacional será diferente do de um binário sem planetas. Essa mudança característica nas formas das ondas gravitacionais permitir-nos-á descobrir exoplanetas.”

O novo método explora a modulação do desvio Doppler do sinal de onda gravitacional provocado pela atracão gravitacional do planeta sob o par de anãs brancas. Esta técnica é análoga à do método de velocidade radial, uma técnica bem conhecida usada para encontrar exoplanetas com telescópios electromagnéticos. No entanto, a vantagem das ondas gravitacionais é que não são afectadas pela actividade estelar, o que pode dificultar as descobertas electromagnéticas.

No seu artigo, Tamanini e Danielski mostram que a próxima missão da ESA, LISA (Laser Interferometer Space Antenna), com lançamento previsto para 2034, pode detectar exoplanetas com a massa de Júpiter em torno de anãs brancas binárias em toda a nossa Galáxia, superando as limitações de distância dos telescópios electromagnético. Além disso, salientam que o LISA terá o potencial de também detectar esses exoplanetas em galáxias vizinhas, possivelmente levando à descoberta do primeiro exoplaneta extra-galáctico.

“O LISA vai ter como alvo uma população exoplanetária ainda completamente desprovida de resultados,” explica Tamanini. “De uma perspectiva teórica, nada impede a presença de exoplanetas em torno de anãs brancas binárias compactas.” Se estes sistemas existirem e forem encontrados pelo LISA, os cientistas vão obter novos dados para desenvolver ainda mais a teoria da evolução planetária. Vão melhor entender as condições sob as quais um planeta sobreviver à(s) fase(s) de gigante(s) vermelha(s) e também testar a existência de uma segunda geração de planetas, ou seja, planetas que se formam após a fase de gigante vermelha. Por outro lado, se o LISA não detectar exoplanetas em órbita de anãs brancas binárias, os cientistas serão capazes de estabelecer restrições no estágio final da evolução planetária na Via Láctea.

Astronomia On-line
16 de Julho de 2019

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2289: TESS descobre o mais pequeno exoplaneta que viu até hoje (e tem dois irmãos)

NASA

A TESS da NASA descobriu um mundo entre os tamanhos de Marte e Terra, a orbitar uma estrela próxima, brilhante e fresca. O planeta, chamado L 98-59b, é o mais pequenos dos descobertos pela TESS até hoje.

Dois outros mundos orbitam a mesma estrela. Embora os tamanhos de todos os três planetas sejam conhecidos, serão necessários estudos adicionais com outros telescópios para determinar se têm atmosferas e, em caso afirmativo, que gases estão presentes.

Os mundos L 98-59 quase duplicam o número de pequenos exoplanetas, que têm o melhor potencial para esse tipo de acompanhamento.

“A descoberta é uma grande realização científica e de engenharia para a TESS”, disse Veselin Kostov, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, e do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia, em comunicado. “Para estudos atmosféricos de planetas pequenos, precisamos de órbitas curtas ao redor de estrelas brilhantes, mas estes planetas são difíceis de detectar. Este sistema tem o potencial para estudos futuros fascinantes.”

O L 98-59b tem cerca de 80% do tamanho da Terra e cerca de 10% mais pequenino do que o recordista anterior descoberto pela TESS. A sua estrela hospedeira, L 98-59, é um anão M com cerca de um terço da massa do Sol e fica a cerca de 35 anos-luz de distância, na constelação do sul de Volans. Enquanto o L 98-59b é um recorde para o TESS, já foram descobertos planetas menores pelo satélite Kepler da NASA, incluindo o Kepler-37b, que é apenas 20% maior que a Lua.

Os outros dois mundos no sistema, L 98-59c e L 98-59d, estão respectivamente em torno de 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra. Todos os três foram descobertos pela TESS usando trânsitos, quedas periódicas no brilho da estrela causado quando cada planeta passa na sua frente.

A TESS monitoriza uma região de 24 por 96 graus do céu, chamada de sector, durante 27 dias de cada vez. Quando o satélite terminar o seu primeiro ano de observações em Julho, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 sectores que compõem o céu do sul. A equipa de Kostov espera que isso permita aos cientistas refinar o que se sabe sobre os três planetas.

Um artigo sobre os resultados foi publicado na revista do The Astronomical Journal.

ZAP //

Por ZAP
8 Julho, 2019

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2266: TESS encontra o seu exoplaneta mais pequeno até agora

Ilustração do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu um mundo de tamanho entre Marte e a Terra, em órbita de uma estrela próxima, brilhante e fria. O planeta, chamado L 98-59b, é o mais pequeno descoberto até à data pela missão.

Dois outros mundos orbitam a mesma estrela. Embora os tamanhos de todos os três planetas sejam conhecidos, são necessários estudos de acompanhamento com outros telescópios a fim de determinar se têm atmosferas e, em caso afirmativo, quais os gases presentes. Os mundos de L 98-59 quase que duplicam o número de exoplanetas pequenos – isto é, planetas para lá do nosso Sistema Solar – que têm o melhor potencial para este tipo de acompanhamento.

“A descoberta é um grande feito científico e de engenharia para o TESS,” disse Veselin Kostov, astrofísico do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland e do Instituto SETI em Mountain View, Califórnia. “Para estudos atmosféricos de planetas pequenos, precisamos de órbitas curtas em torno de estrelas brilhantes, mas esses planetas são difíceis de detectar. Este sistema tem potencial para estudos futuros fascinantes.”

O artigo sobre os resultados, liderado por Kostov, foi publicado na edição de 27 de Junho da revista The Astronomical Jounral e está disponível online.

L 98-59b tem cerca de 80% do tamanho da Terra e é aproximadamente 10% mais pequeno do que o recordista anterior descoberto pelo TESS. A sua estrela hospedeira, L 98-59, é uma anã M com mais ou menos um-terço da massa do Sol e está situada a 35 anos-luz de distância na direcção da constelação de Peixe Voador. Embora L 98-59b seja um recorde para o TESS, o satélite Kepler da NASA descobriu planetas ainda mais pequenos, incluindo Kepler-37b, que é apenas 20% maior do que a Lua.

Os outros dois mundos do sistema, L 98-59c e L 98-59d, têm mais ou menos 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra, respectivamente. Todos os três foram descobertos pelo TESS usando trânsitos, quedas periódicas no brilho estelar provocado pela passagem de cada planeta em frente da estrela.

O TESS monitoriza uma região com 24 por 96 graus do céu, chamada sector, durante 27 dias de cada vez. Quando o satélite terminar, este mês de Julho, o seu primeiro ano de observações, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 sectores que compõem o céu do hemisfério sul. A equipa de Kostov espera que isto permita aos cientistas refinar o que se sabe sobre os três planetas confirmados e procurar mundos adicionais.

“Se tivermos mais do que um planeta a orbitar num sistema, estes podem interagir gravitacionalmente uns com os outros,” comentou Jonathan Brande, co-autor e astrofísico de Goddard e da Universidade de Maryland em College Park. “O TESS vai observar L 98-59 em sectores suficientes para detectar planetas com órbitas que rondam os 100 dias. Mas se tivermos muita sorte, poderemos ver os efeitos gravitacionais de planetas não descobertos naqueles que actualmente conhecemos.”

As anãs M como L 98-59 correspondem a três-quartos da população estelar da Via Láctea. Mas não são maiores do que metade da massa do Sol e são muito mais frias, com temperaturas de superfície correspondentes a menos de 70% da do Sol. Outros exemplos incluem TRAPPIST-1, que hospeda um sistema com sete planetas do tamanho da Terra, e Proxima Centauri, o nosso vizinho estelar mais próximo, que possui um planeta confirmado. Dado que estas estrelas pequenas e frias são tão comuns, os cientistas esperam aprender mais sobre os sistemas planetários que se formam em seu redor.

L 98-59b, o mundo mais interior, completa uma órbita a cada 2,25 dias, ficando tão próximo da estrela que recebe até 22 vezes a quantidade de energia que a Terra recebe do Sol. O planeta do meio, L 98-59c, orbita a cada 3,7 dias e recebe aproximadamente 11 vezes mais radiação do que a Terra. L 98-59d, o planeta mais exterior identificado até agora no sistema, orbita a cada 7,5 dias e recebe cerca de quatro vezes a energia que a Terra recebe do Sol.

Nenhum dos planetas está dentro da “zona habitável” da estrela, a gama de distâncias onde a água líquida pode existir à superfície. No entanto, todos ocupam o que os cientistas chamam de zona de Vénus, uma gama de distâncias estelares onde um planeta com uma atmosfera inicial parecida à da Terra pode albergar um efeito de estufa que a transforma numa atmosfera semelhante à da Vénus. Com base no seu tamanho, o terceiro planeta pode ser ou um mundo rochoso parecido com Vénus ou parecido a Neptuno, com um núcleo pequeno e rochoso rodeado por uma atmosfera profunda.

Um dos objectivos do TESS é construir um catálogo de planetas pequenos e rochosos em órbitas curtas em torno de estrelas muito brilhantes e próximas, para um estudo atmosférico com o Telescópio Espacial James Webb da NASA. Quatro dos mundos TRAPPIST-1 são os principais candidatos, e a equipa de Kostov sugere que os planetas de L 98-59 também o sejam.

A missão do TESS alimenta o desejo de compreender a nossa origem e se estamos sozinhos no Universo.

“Se observássemos o Sol a partir de L 98-59, os trânsitos da Terra e de Vénus levar-nos-iam a pensar que os planetas são quase idênticos, mas sabemos que não são,” explicou Joshia Schlieder, co-autor e astrofísico de Goddard. “Ainda temos muitas perguntas sobre porque é que a Terra se tornou habitável e Vénus não. Se pudermos encontrar e estudar exemplos semelhantes em torno de outras estrelas, como L 98-59, podemos potencialmente desvendar alguns destes segredos.”

Astronomia On-line
2 de Julho de 2019

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Exoplanetas tipo-Júpiter encontrados no “ponto ideal” da maioria dos sistemas planetários

O GPI procurou exoplanetas em centenas de estrelas próximas usando o Telescópio Gemini Sul localizado nos Andes Chilenos. O astrónomo Marshall Perrin está no plano da frente com as Nuvens de Magalhães – duas galáxias satélites da Via Láctea – descendo em direcção ao horizonte a oeste.
Crédito: Marshall Perrin, STScI

À medida que os planetas se formam no turbilhão de gás e poeira em torno de estrelas jovens, parece haver um ponto ideal onde a maioria dos grandes gigantes gasosos, como Júpiter, se reúnem, centrados na órbita onde Júpiter está hoje no nosso próprio Sistema Solar.

A localização deste ponto ideal está a 3-10 vezes a distância que a Terra fica do nosso Sol (3-10 UA, ou unidades astronómicas). Júpiter está a 5,2 UA do nosso Sol.

Esta é apenas uma das conclusões de uma análise sem precedentes de 300 estrelas estudadas pelo GPI (Gemini Planet Imager), um detector infravermelho sensível montado no Telescópio Gemini Sul de 8 metros no Chile.

O GPI Exoplanet Survey, ou GPIES, é um de dois grandes projectos que procuram exoplanetas directamente, bloqueando a luz estelar e fotografando os próprios planetas, em vez de procurar oscilações na estrela – o método de velocidade radial – ou planetas que passam em frente da estrela – a técnica de trânsito. A câmara GPI é sensível ao calor emitido por planetas recém-formados e anãs castanhas, que são mais massivas do que os planetas gigantes gasosos, mas ainda pequenas demais para despoletar a fusão e assim tornarem-se estrelas.

A análise das primeiras 300, entre mais de 500 estrelas investigadas pelo GPIES, publicada na edição de 12 de Junho da revista The Astronomical Journal, “é um marco,” disse Eugene Chiang, professor de astronomia da Universidade da Califórnia em Berkeley e membro do grupo teórico da colaboração. “Agora temos excelentes estatísticas da frequência com que os planetas ocorrem, a sua distribuição de massa e quão longe estão das suas estrelas. É a análise mais abrangente que já vi neste campo.”

O estudo complementa investigações exoplanetárias anteriores através da contagem de planetas entre 10 e 100 UA, uma gama na qual é improvável que as observações de trânsitos pelo Telescópio Espacial Kepler e observações de velocidade radial detectem planetas. Foi liderado por Eric Nielsen, investigador do Instituto Kavli para Astrofísica de Partículas e Cosmologia da Universidade de Stanford e envolveu mais de 100 investigadores de 40 instituições de todo o mundo.

Um novo planeta, uma nova anã castanha

Desde que o levantamento GPIES começou há cinco anos, que a equipa fotografou seis planetas e três anãs castanhas em órbita destas 300 estrelas. A equipa estima que cerca de 9% das estrelas massivas têm gigantes gasosos entre 5 e 13 massas de Júpiter para lá das 10 UA, e menos de 1% têm anãs castanhas entre 10 e 100 UA.

O novo conjunto de dados fornece informações importantes sobre como e onde os objectos massivos se formam nos sistemas planetários.

“À medida que nos afastamos da estrela central, os planetas gigantes tornam-se mais frequentes. Mais ou menos a 3-10 UA, a taxa de ocorrência aumenta,” disse Chiang. “Sabemos que este pico ocorre porque o Kepler e os levantamentos via velocidade radial observam um aumento nesta taxa, indo de Júpiteres quentes muito próximos da estrela a Júpiteres a algumas unidades astronómicas da estrela. O GPI preencheu a outra extremidade, indo de 10 a 100 UA, e descobrindo que a taxa de ocorrência cai; os planetas gigantes são encontrados mais frequentemente a 10 do que a 100. Se combinarmos tudo, há um ponto ideal para a ocorrência de planetas gigantes a 3-10 UA.”

“Com observatórios futuros, particularmente o TMT (Thirty-Meter Telescope) e missões espaciais ambiciosas, começaremos a fotografar os planetas que residem no local ideal para estrelas parecidas com o Sol,” disse o membro da equipa, Paul Kalas, professor adjunto de astronomia da Universidade da Califórnia em Berkeley.

O levantamento exoplanetário descobriu apenas um planeta anteriormente desconhecido – 51 Eridani b, com quase três vezes a massa de Júpiter – e uma anã castanha anteriormente desconhecida – HR 2562 B, com aproximadamente 26 vezes a massa de Júpiter. Nenhum dos planetas gigantes fotografados estão em redor de estrelas parecidas com o Sol. Ao invés, os planetas gigantes gasosos foram descobertos apenas em torno de estrelas mais massivas, pelo menos 50% maiores do que o nosso Sol, ou 1,5 massas solares.

“Tendo em conta o que nós e outros levantamentos vimos até agora, o nosso Sistema Solar não se parece com outros sistemas solares,” comentou Bruce Macintosh, investigador principal do GPI e professor de física em Stanford. “Não temos tantos planetas acondicionados tão próximos do Sol quanto outras estrelas e agora temos mais evidências de que somos raros devido à existência destes planetas tipo-Júpiter e ainda maiores.”

“O facto de os planetas gigantes serem mais comuns em estrelas mais massivas do que estrelas parecidas com o Sol é um enigma interessante,” disse Chiang.

Dado que muitas estrelas visíveis no céu nocturno são jovens e massivas, chamadas estrelas A, isto significa que “as estrelas que vemos no céu noturno à vista desarmada são mais propensas a ter planetas com massas tipo-Júpiter em seu redor do que as estrelas mais ténues para as quais precisamos de telescópios,” disse Kalas. “Isto é interessante.”

A análise também mostra que planetas gigantes gasosos e anãs castanhas, embora aparentemente num continuum de massa crescente, podem ser duas populações distintas formadas de diferentes maneiras. Os gigantes gasosos até cerca de 13 vezes a massa de Júpiter parecem ter sido formados por acreção de gás e poeira em objectos mais pequenos – de baixo para cima. As anãs castanhas, entre 13 e 80 vezes a massa de Júpiter, formaram-se como estrelas, por colapso gravitacional – de cima para baixo – dentro da mesma nuvem de gás e poeira que deu origem às estrelas.

“Penso que esta é a evidência mais clara de que estes dois grupos de objectos, planetas e anãs castanhas, formam-se de modo diferente,” explicou Chiang.

Fotografia directa é o futuro

O GPI pode fotografar planetas em torno de estrelas distantes graças à extrema óptica adaptativa, que detecta rapidamente a turbulência na atmosfera e reduz a desfocagem ajustando a forma de um espelho flexível. O instrumento detecta o calor de corpos ainda brilhando graças à sua própria energia interna, como exoplanetas grandes, entre 2 e 13 vezes a massa de Júpiter, e jovens, com menos de 100 milhões de anos, em comparação com a idade do nosso Sol de 4,6 mil milhões de anos. Apesar de bloquear a maior parte da luz da estrela central, o brilho ainda limita o GPI a observar apenas planetas e anãs castanhas longe das estrelas que orbitam, entre 10 e 100 UA.

A equipa planeia analisar os dados das estrelas restantes da investigação, na esperança de obter mais informações sobre os tipos e tamanhos mais comuns de planetas e anãs castanhas.

Chiang salientou que o sucesso do GPIES mostra que a observação directa tornar-se-á cada vez mais importante no estudo dos exoplanetas, especialmente para entender a sua formação.

“A observação directa é a melhor maneira de estudar planetas jovens,” acrescentou. “Quando os planetas jovens estão a ser formados, as suas estrelas jovens são demasiado activas, demasiado ‘nervosas’, para que os métodos de velocidade radial ou de trânsito funcionem facilmente. Mas com imagens directas, é ver para crer.”

Astronomia On-line
18 de Junho de 2019

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