Astrônomos descobriram 2 Super-Terras orbitando uma estrela próxima

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Ilustração dos dois exoplanetas recém-descobertos. (Créditos: NASA/JPL-Caltech)

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Dois novos mundos de provável abundância mineral rochosa acabaram de ser encontrados orbitando uma estrela perto de nossa própria vizinhança cósmica.

Os dois exoplanetas recém-descobertos são conhecidos como super-Terras – maiores que a Terra, mas menores que um gigante de gelo – orbitando uma estrela anã vermelha fria chamada HD 260655, que fica a apenas 33 anos-luz de distância.

Embora seja improvável que os mundos sejam habitáveis, dada a nossa compreensão atual de vida, a estrela e seus exoplanetas estão entre os sistemas multiplanetários mais próximos da Terra.

Isso o torna um excelente alvo para pesquisas de acompanhamento para tentar entender do que os exoplanetas são feitos e analisar suas atmosferas – um esforço que ajudará nossa busca por vida extraterrestre, mesmo que os dois mundos sejam incapazes de hospedá-la.

“Ambos os planetas neste sistema são considerados entre os melhores alvos para o estudo atmosférico devido ao brilho de sua estrela”, disse a astrônoma Michelle Kunimoto, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT.

“Existe uma atmosfera rica em voláteis em torno desses planetas? E há sinais de água ou espécies baseadas em carbono? Esses planetas são fantásticos bancos de teste para essas explorações.”

Até o momento, mais de 5.000 exoplanetas foram confirmados na Via Láctea, e os astrobiólogos estão profundamente interessados ​​em encontrar mundos terrestres ou rochosos como a Terra, Vênus e Marte.

Temos um tamanho de amostra de apenas um mundo conhecido por hospedar vida – o nosso – então encontrar planetas semelhantes à Terra em tamanho e composição é um dos principais critérios na busca por vida em outras partes da galáxia.

Os exoplanetas rochosos, no entanto, são relativamente pequenos em tamanho e massa, o que os torna mais difíceis de detectar; a maioria dos exoplanetas que conseguimos medir até hoje tendem a se enquadrar na categoria gigante. Mundos rochosos – e melhor ainda, mundos rochosos próximos – são muito procurados.

Os dois mundos que orbitam HD 260655 – chamados HD 260655 b e HD 260655 c – foram descobertos porque passam entre nós e sua estrela durante sua órbita. As fracas quedas na luz das estrelas devido a esses trânsitos exoplanetários foram registradas pelo telescópio de caça a exoplanetas TESS da NASA, projetado para detectar exatamente esses fenômenos.

Quando Kunimoto detectou essas quedas de luz devido ao trânsito nos dados do TESS, o próximo passo foi verificar se a estrela havia aparecido em pesquisas anteriores – e apareceu.

O espectrômetro Echelle de alta resolução no telescópio Keck (agora conhecido como ANDES) tinha dados publicamente disponíveis desde 1998. Outro espectrômetro, CARMENES no Observatório de Calar Alto na Espanha, também registrou a estrela.

Isso faz uma enorme diferença para a ciência dos exoplanetas: os dados espectrográficos podem revelar se uma estrela está ou não se movendo no local.

“Cada planeta orbitando uma estrela terá uma pequena atração gravitacional em sua estrela”, disse Kunimoto. “O que estamos procurando é qualquer movimento leve dessa estrela que possa indicar que um objeto de massa planetária está puxando-a.”

Entre os dados do TESS e os dados de HIRES e CARMENES, a equipe conseguiu confirmar que dois exoplanetas estavam orbitando HD 260655. Além disso, com ambos os conjuntos de dados, a equipe conseguiu compilar um perfil abrangente dos dois exoplanetas.

Os dados de trânsito fornecem um tamanho físico, baseado em quanta luz é bloqueada da estrela; e dados espectrais revelam a massa do exoplaneta, com base em quanto a estrela se move. Ambos os conjuntos de dados podem ser usados ​​para calcular a órbita do exoplaneta.

O exoplaneta interno, HD 260655 b, tem cerca de 1,2 vezes o tamanho da Terra e duas vezes a massa da Terra, e orbita a estrela a cada 2,8 dias. O mundo exterior, HD 260655 c, tem 1,5 vezes o tamanho e três vezes a massa da Terra, e tem uma órbita de 5,7 dias.

Nesses tamanhos e massas, suas densidades sugerem que os dois exoplanetas provavelmente são mundos rochosos.

Infelizmente, embora a estrela seja mais fria e mais escura que o Sol, a proximidade dos planetas com HD 260655 significa que os mundos seriam muito quentes para a vida como a conhecemos. HD 260655 b tem uma temperatura média de 435 graus Celsius, e em HD 260655 c é um pouco mais amena, mas ainda escaldante, 284 graus Celsius.

“Consideramos essa faixa fora da zona habitável, muito quente para a existência de água líquida na superfície”, disse Kunimoto.

No entanto, ambos os exoplanetas ainda podem ter atmosferas, que devem estar prontas para sondagem pelo recém-implantado Telescópio Espacial James Webb, que inclui a observação de atmosferas de exoplanetas entre seus objetivos de missão.

Além disso, pode até haver exoplanetas adicionais orbitando a estrela que ainda não descobrimos.

“Existem muitos sistemas multiplanetários que hospedam cinco ou seis planetas, especialmente em torno de pequenas estrelas como esta”, disse o astrofísico Avi Shporer, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT.

“Esperamos encontrar mais, e um pode estar na zona habitável. Isso é um pensamento otimista.”

A equipe apresentou suas descobertas na 240ª reunião da Sociedade Astronômica Americana.