TESS da NASA marca “hat trick” com 3 novos mundos

Este gráfico ilustra as principais características do sistema TOI 270, localizado a cerca de 73 anos-luz de distância na direcção da constelação do hemisfério sul de Pintor. Os três planetas conhecidos foram descobertos pelo TESS da NASA através das quedas periódicas na luz estelar provocadas por cada mundo em órbita. As inserções mostram informações sobre os planetas, incluindo os seus tamanhos relativos e como se comparam com a Terra. As temperaturas mostradas para os planetas do sistema TOI 270 são temperaturas de equilíbrio, calculadas sem os efeitos de aquecimento de quaisquer possíveis atmosferas.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Scott Wiessinger

O mais recente caçador de planetas da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), descobriu três novos mundos – um ligeiramente maior que a Terra e dois de um tipo não encontrado no nosso Sistema Solar – em órbita de uma estrela próxima. Os planetas encaixam numa lacuna observada na classificação exoplanetária dos tamanhos conhecidos e prometem estar entre os alvos mais curiosos para estudos futuros.

TOI (TESS Object of Interest) 270 é uma estrela fraca e fria, mais comummente identificada pelo seu nome de catálogo: UCAC4 191-004642. A anã do tipo M é aproximadamente 40% mais pequena do que o Sol em tamanho e massa e tem uma temperatura de superfície cerca de um-terço inferior à do Sol. O sistema planetário está a cerca de 73 anos-luz de distância na direcção da constelação de Pintor.

“Este sistema é exactamente aquilo que o TESS pretende encontrar – planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente a uma estrela hospedeira inactiva, sem actividade estelar excessiva como proeminências,” comenta o investigador Maximilian Günther do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em Cambridge, EUA. “Esta estrela é calma e está muito perto de nós e é, portanto, muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com observações de acompanhamento, em breve poderemos determinar a composição destes mundos, estabelecer a presença de atmosferas, que gases contêm e muito mais.”

O artigo que descreve o sistema foi publicado na revista Nature Astronomy e está disponível online.

O planeta mais interior, TOI 270 b, é provavelmente um mundo rochoso aproximadamente 25% maior do que a Terra. Orbita a estrela a cada 3,4 dias a uma distância cerca de 13 vezes mais pequena que a distância que separa Mercúrio do Sol. Com base em estudos estatísticos de exoplanetas conhecidos de tamanho similar, a equipa científica estima que TOI 270 b tenha uma massa cerca de 1,9 vezes maior que a da Terra.

Devido à sua proximidade com a estrela, o planeta b é um mundo escaldante. A sua temperatura de equilíbrio – isto é, a temperatura baseada apenas na energia que recebe da estrela, que ignora os efeitos adicionais de aquecimento de uma possível atmosfera – ronda os 254º C.

Os outros dois planetas, TOI 270 c e d têm, respectivamente, 2,4 e 2,1 vezes o tamanho da Terra e orbitam a estrela a cada 5,7 e 11,4 dias. Embora com apenas cerca de metade do seu tamanho, ambos podem ser semelhantes ao planeta Neptuno do nosso Sistema Solar, com composições dominadas por gases em vez de rocha, e provavelmente têm aproximadamente 5 e 7 vezes a massa da Terra, respectivamente.

É provável que todos os planetas tenham bloqueio de marés em relação à estrela, o que significa que giram uma vez no seu próprio eixo a cada órbita e mantêm o mesmo lado voltado para a estrela a todos os momentos, tal como a Lua o faz em órbita da Terra.

Os planetas c e d podem ser melhor descritos como mini-Neptunos, um tipo de planeta não existente no nosso próprio Sistema Solar. Os investigadores esperam que uma maior exploração de TOI 270 possa ajudar a explicar como dois destes dois mini-Neptunos se formaram ao lado de um mundo quase do tamanho da Terra.

“Um aspecto interessante deste sistema é que os seus planetas caem numa lacuna bem estabelecida na classificação planetária em termos de tamanho,” diz o co-autor Fran Pozuelos, investigador pós-doutorado da Universidade de Liège, Bélgica. “É invulgar que os planetas tenham tamanhos entre 1,5 e duas vezes o da Terra por razões provavelmente relacionadas com o modo como os planetas se formam, mas este ainda é um tópico altamente controverso. TOI 270 é um excelente laboratório para estudar as margens dessa lacuna e ajudar-nos-á a entender melhor como os sistemas planetários se formam e evoluem.”

A equipa de Günther está particularmente interessada no planeta mais exterior, TOI 270 d. A equipa estima que a temperatura de equilíbrio do planeta ronde os 66º C. Isso torna-o o mundo mais temperado do sistema – e, como tal, uma raridade entre os planetas de trânsito conhecidos.

“TOI 270 está perfeitamente situada no céu para estudar as atmosferas dos seus planetas exteriores com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA,” disse Adina Feinstein, aluna de doutoramento da Universidade de Chicago. “Será observável pelo Webb durante mais de meio ano, o que poderá permitir estudos de comparação realmente interessantes entre as atmosferas de TOI 270 c e d.”

A equipa espera que mais pesquisas revelem planetas adicionais além dos três agora conhecidos. Se o planeta d tiver um núcleo rochoso coberto por uma atmosfera espessa, a sua superfície será demasiado quente para a presença de água líquida, considerada um requisito fundamental para um mundo potencialmente habitável. Mas os estudos posteriores poderão descobrir planetas rochosos adicionais a distâncias ligeiramente maiores da estrela, onde temperaturas mais baixas podem permitir que a água líquida se acumule nas suas superfícies.

Astronomia On-line
2 de Agosto de 2019