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Um planeta quase exatamente do tamanho da Terra foi encontrado a 72 anos-luz de distância

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Acabamos de encontrar um exoplaneta quase exatamente do mesmo tamanho da Terra orbitando uma pequena estrela não muito longe.

Chama-se K2-415b, e as suas semelhanças (e diferenças) com o nosso próprio mundo podem ajudar a esclarecer como os planetas semelhantes à Terra se formam e evoluem de maneiras diferentes, em sistemas muito diferentes do nosso.

“Pequenos planetas em torno de anãs M são um bom laboratório para explorar a diversidade atmosférica de planetas rochosos e as condições nas quais um planeta terrestre habitável pode existir”, escreveu uma equipe internacional de astrônomos liderada por Teruyuki Hirano, do Centro de Astrobiologia no Japão.

“Sendo uma das estrelas de menor massa conhecida por hospedar um planeta em trânsito do tamanho da Terra, K2-415 será um alvo interessante para observações de acompanhamento adicionais, incluindo monitoramento adicional de velocidade radial e espectroscopia de trânsito”.

A pesquisa foi aceita para publicação no The Astronomical Journal e está disponível no servidor de pré-publicação arXiv.

A Via Láctea é um lugar grande, com muitos mundos interessantes, mas até agora tem se mostrado evasiva em uma das maiores questões que a humanidade já fez: por que estamos aqui? E não apenas por que, mas como, e por que este planeta? E há algum outro lugar onde a vida poderia acontecer?

Como a Terra é o único lugar no Universo onde sabemos de fato que a vida surgiu, uma das ferramentas que podem ajudar a fornecer respostas é uma população de exoplanetas semelhantes à Terra. Similares em tamanho, composição, temperatura, massa; talvez até a estrutura do sistema planetário.

A melhor população de exoplanetas para iniciar esta pesquisa são mundos pequenos, do tamanho da Terra, que orbitam estrelas pequenas, relativamente próximas, de tal forma que transitam ou passam entre nós e a estrela. Isso porque eles são os melhores candidatos para caracterizar uma atmosfera.

À medida que o exoplaneta passa na frente da estrela, uma fração da luz da estrela passa pela atmosfera, com alguns comprimentos de onda no espectro sendo absorvidos ou amplificados por elementos na atmosfera.

Em torno de estrelas menores, mais opacas e mais frias, como anãs vermelhas, a zona de temperatura habitável está muito mais próxima da estrela do que em torno de uma estrela como o Sol. Isso significa que o período orbital é mais curto, então muitos trânsitos podem ser registrados e empilhados para amplificar os dados do espectro. E, obviamente, as estrelas mais próximas parecerão mais brilhantes, o que facilitará essas observações.

Pequenos exoplanetas, no entanto, são mais difíceis de encontrar do que os grandes. Dentro de 100 anos-luz do Sistema Solar, apenas 14 exoplanetas menores que 1,25 vezes o raio da Terra foram encontrados orbitando estrelas anãs vermelhas – incluindo 7 mundos no sistema TRAPPIST-1.

Este é um caso em que não existem muitos conjuntos de dados, e Hirano e seus colegas parecem ter encontrado um planeta único. O exoplaneta K2-415b tem 1,015 vezes o raio da Terra, orbitando uma das menores estrelas anãs vermelhas encontradas hospedando um mundo do tamanho da Terra. A estrela, K2-415, tem apenas 16% da massa do Sol.

O exoplaneta foi detectado pela primeira vez em dados do agora aposentado telescópio de caça ao planeta Kepler em 2017, e também apareceu em dados do sucessor de Kepler, o TESS.

Os pesquisadores acompanharam, fazendo observações infravermelhas para ver se conseguiam detectar uma leve ‘oscilação’ no movimento da estrela, já que ela é levemente puxada no local pela gravidade do exoplaneta.

Essa riqueza de dados revelou a presença de um mundo, bem como suas características. A quantidade de luz estelar bloqueada quando o exoplaneta transita pode ser usada para calcular o raio planetário. A quantidade de oscilação fornece a sua massa.

Esses dois parâmetros podem ser combinados para calcular a densidade do exoplaneta. E, claro, a periodicidade dos trânsitos revela o período orbital do exoplaneta.

É aqui que o K2-415b começa a diferir seriamente da Terra. Embora o exoplaneta tenha aproximadamente o tamanho da Terra, sua massa é muito maior, cerca de três vezes a da Terra. Isso significa que o K2-415b também é mais denso que a Terra.

E está muito, muito mais perto de sua estrela: tem um período orbital de apenas quatro dias. É verdade que a zona habitável de uma estrela anã vermelha pode estar muito mais próxima do que a zona habitável do Sol, com órbitas mensuráveis ​​em dias em vez de meses, mas isso é um pouco próximo demais para uma vida próspera, mesmo para uma anã vermelha.

No entanto, apenas um pouco. O K2-415b fica dentro da borda da zona habitável de K2-415. Isso pode significar que ainda tem uma atmosfera para sondar. No Sistema Solar, Vênus está na borda da zona habitável, e sua atmosfera é um show de hostilidade e horrores denso e intrigante.

Também é possível que K2-415 seja um sistema multiplanetário; isso levanta a possibilidade de um exoplaneta atualmente não detectado na zona habitável da estrela.

Portanto, é improvável que encontremos sinais de vida no K2-415b. Mas o sistema representa um excelente alvo para a caracterização atmosférica de exoplanetas e pesquisas de acompanhamento em busca de mundos ocultos e potencialmente portadores de vida.

A pesquisa foi aceita para publicação no The Astronomical Journal e está disponível no arXiv.