3900: Até seis mil milhões de planetas semelhantes à Terra na nossa Galáxia, de acordo com novas estimativas

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista do telescópio Kepler a observar planetas que transitam uma estrela distante.
Crédito: NASA Ames/W. Stenzel

De acordo com novas estimativas de astrónomos da Universidade da Colúmbia Britânica, usando dados da missão Kepler da NASA, pode haver até um planeta semelhante à Terra para cada cinco estrelas parecidas com o Sol na Via Láctea.

Para ser considerado parecido à Terra, um planeta deve ser rochoso, ter aproximadamente o tamanho da Terra e orbitar uma estrela parecida com o Sol (tipo-G). Também tem que orbitar na zona habitável da sua estrela – o intervalo de distâncias na qual um planeta rochoso pode hospedar água líquida, e potencialmente vida, à sua superfície.

“Os meus cálculos estabelecem um limite superior de 0,18 planetas parecidos com a Terra por cada estrela do tipo-G,” diz a investigadora Michelle Kunimoto, da Universidade da Columbia Britânica, Canadá, co-autora do novo estudo publicado na revista The Astronomical Journal. “Estimar quão comuns são os diferentes tipos de planetas, em torno de estrelas diferentes, pode fornecer restrições importantes às teorias de formação e evolução planetária, e ajudar a optimizar futuras missões dedicadas a encontrar a exoplanetas.”

De acordo com o astrónomo Jaymie Matthews, da mesma universidade: “A nossa Via Láctea tem até 400 mil milhões de estrelas, sendo 7% do tipo-G. Isso significa que menos de seis mil milhões de estrelas podem ter planetas parecidos com a Terra na nossa Galáxia.”

Estimativas anteriores da frequência de planetas parecidos com a Terra variam de aproximadamente 0,02 planetas potencialmente habitáveis por cada estrela parecida com o Sol, a mais de um por cada estrela parecida com o Sol.

Normalmente, planetas como a Terra têm mais probabilidade de não serem descobertos por um levantamento planetário do que outros tipos, pois são muito pequenos e orbitam muito longe das suas estrelas. Isso significa que um catálogo planetário representa apenas um pequeno subconjunto dos planetas que estão realmente em órbita das estrelas examinadas. Kunimoto usou uma técnica de modelagem avançada para superar estes desafios.

“Comecei por simular toda a população de exoplanetas em torno das estrelas que o Kepler investigou,” explicou. “Marquei cada planeta como ‘detectado’ ou ‘perdido’ dependendo da probabilidade do meu algoritmo de busca planetária os encontrar. Depois, comparei os planetas detectados com o meu catálogo real de planetas. Se a simulação produzisse uma correspondência íntima, então a população inicial era uma boa representação da população real de planetas que orbitam essas estrelas.”

A investigação de Kunimoto também lançou mais luz sobre uma das questões mais salientes da ciência exoplanetária hoje em dia: o “hiato de raio” dos planetas. O “hiato de raio” demonstra que é invulgar que planetas com períodos orbitais inferiores a 100 dias tenham um tamanho entre 1,5 e 2 vezes o da Terra. Ela descobriu que o hiato de raio existe numa gama muito mais estreita de períodos orbitais do que se pensava anteriormente. Os seus resultados observacionais podem fornecer restrições aos modelos de evolução planetária que explicam as características do hiato de raio.

Anteriormente, Kunimoto pesquisou dados de arquivo de 200.000 estrelas da missão Kepler da NASA. Descobriu 17 novos planetas para lá do Sistema Solar, além de recuperar milhares de planetas já conhecidos.

Astronomia On-line
23 de Junho de 2020

 

spacenews

 

3800: Astrónomos descobrem “réplica” do Sol e da Terra a três mil anos-luz

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

(dr) NASA
Ilustração do exoplaneta Kepler-160 b

O que diferencia esta descoberta de outros exoplanetas parecidos com a Terra é que a sua estrela tem uma semelhança impressionante com o nosso Sol.

Entre os dados da missão Kepler, uma equipa de investigadores identificou um candidato planetário semelhante à Terra, o KOI-456.04, situado na zona habitável da sua estrela, a Kepler-160, escreve o site IFLScience.

“O KOI-456.04 é relativamente grande quando comparado a muitos outros planetas considerados potencialmente habitáveis. Mas é a combinação do seu tamanho (menos do dobro do planeta Terra) e a sua estrela de tipo solar que o torna tão especial e familiar”, afirma em comunicado René Heller, do Instituto Max Planck para a Pesquisa do Sistema Solar, na Alemanha, e principal autor do estudo publicado na revista científica Astronomy and Astrophysics.

Localizada a mais de três mil anos-luz da Terra, a Kepler-160 tem cerca de 1,1 vezes o tamanho do Sol e uma temperatura de superfície de 5200˚C, só menos 300 graus do que a nossa estrela.

Já se sabia que tem dois exoplanetas – Kepler-160 b, uma super-Terra rochosa, e Kepler-160 c, um gigante gasoso semelhante a Neptuno –, mas as suas órbitas estão muito próximas da estrela e acredita-se que sejam demasiado quentes para serem habitáveis.

Entretanto, a equipa criou um novo algoritmo de busca que poderia identificar com mais precisão a presença de planetas mais pequenos. Foi então que encontrou o KOI-456.04. Com um período orbital muito semelhante ao da Terra, de 378 dias, este planeta fica a uma distância da Kepler-160 propícia à existência de água líquida.

Além disso, escreve o mesmo site, o KOI-456.04 poderá receber cerca de 93% da quantidade de luz solar que experienciamos na Terra. Os investigadores sugerem que, se tivesse uma atmosfera inerte com um efeito estufa semelhante ao do nosso planeta, a sua temperatura na superfície seria de cerca de 5°C, aproximadamente 10°C a menos do que a temperatura média a que estamos habituados.

Análises posteriores revelaram ainda um quarto planeta, o Kepler-160 d, responsável pelas variações anteriormente verificadas pelos cientistas no período orbital do Kepler-160 c. Este planeta tem entre uma e 100 massas terrestres e um período orbital de 7 a 50 dias.

No entanto, foi o KOI-456.04 que ‘roubou’ a atenção dos astrónomos, embora ainda não tenha atingido os 99% de referência necessários para a confirmação completa de que é um planeta. A equipa acredita que vai ter de esperar por futuras missões espaciais, como da nave espacial PLATO, da Agência Espacial Europeia (ESA), para obter a validação completa.

ZAP //

Por ZAP
6 Junho, 2020

 

spacenews

 

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