Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert
Astrônomos encontraram um planeta a apenas 87 anos-luz de distância que tem quase exatamente o mesmo tamanho da Terra, orbitando sua estrela a uma distância que não é nem quente nem congelante.
Parece perfeito para a Terra 2.0, certo? Não tão rápido. O exoplaneta conhecido como LP 791-18d foi puxado para tão longe de uma órbita circular uniforme por outro planeta que seu interior é provavelmente puro fogo e fúria quente e turbulento que irrompe de sua superfície na forma de vulcões furiosos.
Mesmo que não seja exatamente hospitaleira, a descoberta pode ajudar os astrônomos a entender melhor como as condições habitáveis surgem em planetas semelhantes à Terra.
“LP 791-18d é acoplado por maré, o que significa que o mesmo lado está constantemente voltado para sua estrela”, disse o astrônomo Björn Benneke, da Universidade de Montreal, no Canadá.
“O lado diurno provavelmente seria muito quente para a existência de água líquida na superfície. Mas a quantidade de atividade vulcânica que suspeitamos ocorrer em todo o planeta poderia sustentar uma atmosfera, o que pode permitir que a água se condense no lado noturno.”
LP 791-18 é uma pequena e fria estrela anã vermelha com apenas 14% da massa e 17% do raio do Sol. Em 2019, os astrônomos descobriram que era o lar de dois exoplanetas; uma super-Terra chamada LP 791-18b, 1,46 vezes a massa da Terra e em uma órbita de 0,94 dias, e um mini-Netuno chamado LP 791-18c, que se acredita ter cerca de 6 vezes a massa da Terra e em uma órbita de 4,99 dias.
Como a estrela é uma das mais legais conhecidas por hospedar exoplanetas, uma equipe liderada pelo astrônomo Merrin Peterson, da Universidade de Montreal, usou o Telescópio Espacial Spitzer infravermelho para obter 127 horas de observações quase contínuas da estrela. Lá, eles viram quedas fracas na luz das estrelas chamadas de trânsitos que não foram causadas nem por LP 791-18b, nem por Lp 791-18c enquanto orbitavam entre nós e a estrela.
Isso sugeriu a presença de um terceiro mundo previamente desconhecido. Após observações de telescópios terrestres, os pesquisadores confirmaram a presença de LP 791-18d, um exoplaneta com 1,03 vezes o raio e 0,9 vezes a massa da Terra, em uma órbita de 2,753 dias ao redor da estrela.
Isso é muito mais próximo do que a Terra está do Sol, mas LP 791-18 também é muito mais fria, o que significa que o exoplaneta recém-descoberto ainda está na zona habitável da estrela, a região do espaço a uma distância da estrela que teoricamente permite a passagem de água líquida na superfície. Não é tão quente para a água ferver, nem tão fria para congelar.
No entanto, essa proximidade apresenta um problema diferente. A rotação do exoplaneta “acopla” no mesmo período de sua órbita; na verdade, o mesmo lado do mundo sempre está voltado para a estrela, assim como um lado da Lua sempre está voltado para a Terra. No caso do LP 791-18d, esse ‘acoplamento por maré’ significa que um lado está sempre sob a luz do dia escaldante e o outro na noite perpétua.
A equipe capturou um total de 72 trânsitos – 43 trânsitos do LP 791-18d e 29 trânsitos do mini-Netuno LP 791-18c. Isso permitiu que eles medissem algo chamado variações de tempo de trânsito, que ocorrem quando as interações gravitacionais entre os exoplanetas causam pequenas variações nos tempos de seus trânsitos.
Por sua vez, os pesquisadores puderam calcular a massa do mini-Netuno com maior precisão, determinando que era o equivalente a 7,1 Terras. E eles também aprenderam que os dois exoplanetas passam tão próximos um do outro em seus caminhos orbitais que o mini-Netuno puxa o mundo menor para uma órbita distintamente elíptica. Isso significa que, à medida que o LP 791-18d se aproxima e se afasta da estrela, a mudança da gravidade se estende e comprime o planeta, aquecendo-o por dentro.
Esse aquecimento interno pode se manifestar como atividade vulcânica – que pode ser visível como uma atmosfera espessa. Medir com um observatório como o Telescópio Espacial James Webb pode fornecer algumas informações sobre como planetas como a Terra ou Vênus – ambos vulcanicamente ativos, mas tendo caminhos evolutivos muito diferentes – terminaram do jeito que estão.
“Uma grande questão na astrobiologia, o campo que estuda amplamente as origens da vida na Terra e além, é se a atividade tectônica ou vulcânica é necessária para a vida”, disse a astrofísica Jessie Christiansen, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.
“Além de potencialmente fornecer uma atmosfera, esses processos podem produzir materiais que, de outra forma, afundariam e ficariam presos na crosta, incluindo aqueles que consideramos importantes para a vida, como o carbono”.
A descoberta demonstra o quão complexo pode ser a habitabilidade e a importância de estudar cada sistema planetário de forma holística. Não é mais suficiente encontrar um mundo do tamanho da Terra na zona temperada de sua estrela. Os impactos dos outros mundos no sistema também precisam ser considerados com cuidado.
E é importante continuar encontrando e caracterizando esses mundos também, sejam eles habitáveis ou não. Eles nos mostram uma ampla gama de resultados possíveis para exoplanetas que são ostensivamente semelhantes à Terra e avaliam a probabilidade de condições habitáveis na galáxia mais ampla.
“Esta descoberta é apenas um primeiro passo”, disse a astrônoma Karen Collins, do Centro de Astrofísica | Harvard-Smithsonian.
“Com o potencial de continuar estudando este planeta com o Telescópio Espacial James Webb, seremos capazes de ajustar nossas observações e aprender mais sobre a provável atmosfera vulcânica do planeta. Descobertas futuras nos ajudarão a entender como os ingredientes da vida podem ter aparecido em mundos diferentes do nosso.”
A pesquisa foi publicada na Nature.
