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fev 05

GJ 667 Cc: uma super-terra reside na zona habitável de um sistema com três estrelas

Visão dos exoplanetas GJ 667 Cc e GJ 667 Cb e as estrelas dos sistema tríplice GJ 667. Crédito©: G. Anglada-Escudé – Carnegie Institution

GJ 667 C é uma estrela anã vermelha classe M que reside em um sistema estelar tríplice distante 22 anos-luz da Terra na direção da constelação do Escorpião (GJ 667, Gliese 667, Gl 667, 142 G. Scorpii ou HR 6426). Agora, os rumores que uma super-terra foi lá descoberta orbitando dentro da zona habitável de sua estrela mãe nos faz ansiosos para saber detalhes. Embora não estejamos falando aqui de Alfa Centauri, o sistema estelar mais próximo que também hospeda 3 estrelas, onde três equipes atualmente o vasculham para tentar descobrir exoplanetas, GJ 667 C é uma estrela fascinante por si só.

A anã vermelha classe M1.5V GJ 667 C tem cerca de 31% da massa do Sol e 0,3% da luminosidade. GJ 667 C está acompanhada de um par de estrelas anãs laranjas: GJ 667 A (classe K3V / 73% da massa do Sol) e GJ 667 B (classe K5V / 69% da massa do Sol). O sistema tríplice possui conteúdo metálico bem inferior ao do Sol e isto nos intriga: como pode ser formar um exoplaneta por lá nestas condições? Esta descoberta de uma super-terra em sistema pobre em metais levanta novas questões sobre as teorias que tentam entender os processos de formação planetária.

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Steven Vogt (UC Santa Cruz), responsável pela descoberta, lembra que os elementos mais pesados como o ferro, carbono e silício são considerados os blocos básicos na construção de exoplanetas rochosos “terrestres”:

Esperávamos que este sistema fosse um lugar improvável a hospedar exoplanetas. No entanto, lá estão eles, em volta de uma estrela do tipo mais comum da galáxia (classe M) que contudo apresenta uma baixa metalicidade. A detecção de um exoplaneta em sistema pobre em metais tão próximo (22 anos-luz) e tão cedo pode implicar que nossa galáxia está repleta de bilhões de exoplanetas rochosos potencialmente habitáveis!

Se assumirmos que no futuro eventualmente venhamos a nos tornar capazes de desenvolver tecnologias para o envio de sondas exploratórias a distâncias na faixa de dezenas de anos-luz, certamente esta super-terra ganhará prioridade na lista de alvos a explorar.  Além disso, sabemos hoje que 75% a 80% dos objetos estelares da nossa galáxia, a Via Láctea, são anãs-vermelhas da classe M (este número irá ser ajustado a medida que tivemos mais informações sobre a distribuição das anãs-marrons).

Vogt presume que encontraremos mais exoplanetas além desta super-terra em GJ 667 C, pois há evidências sendo analisadas da presença de possivelmente três mundos orbitando a mesma estrela.

Órbitas dos exoplanetas que residem no sistema GJ 667. O exoplaneta GJ 667 Cd aparece com “?” pois ainda não foi efetivamente confirmado. GJ 667 Cb orbita “perto demais” da sua estrela. GJ 667 Cc está dentro da zona habitável (HZ) em verde escuro . Crédito©: G. Anglada-Escudé-Carnegie Institution

Trabalhando em cima de estudos anteriores sobre a outra super-terra, GJ 667 Cb, orbitando a mesma estrela, próxima demais para abrigar água líquida em sua superfície, o time da pesquisa encontrou a assinatura da presença do novo mundo GJ 667 Cc com um período orbital de 28,15 dias e uma massa mínima de 4,5 vezes a da Terra (0,0143 ± 0,0012 MJ ). GJ 667 Cc dista 0,123 ± 0,02 unidades astronômicas, isto é, 12,3% da distância entre a Terra e o Sol o que compensa o fato da estrela anã vermelha ser bem mais tênue que o Sol.

Guillem Anglada-Escudé (Carnegie Institution for Science) especula sobre este novo exoplaneta: “talvez seja o melhor candidato recém-descoberto a suportar água líquida e talvez a vida com a conhecemos”. Devemos, contudo, adicionar uma dose de cautela devido aos problemas causados pelas instabilidades intrínsecas das estrelas classe M onde erupções (solar flares) fortíssimas se sucedem. Estas explosões estelares das anãs vermelhas tem potencial para exterminar a vida.

Comparação entre as zonas habitáveis do Sol (acima) e GJ 667C (conforme Selsis et. al. 2007). As áreas cinzas indicam o limite inferior de distância de acordo com a cobertura de nuvens existente no planeta. O limite superior está marcado pelas linhas tracejadas. A real habitabilidade de GJ 667Cc depende das características físicas ainda não conhecidas pelos astrônomos.A Terra e GJ 667Cc estão representados pelas bolas azuis.. Vênus e GJ 667Cb são as bolas verde-oliva. O “não-confirmado” GJ 667 Cd aparece na bola cinza e está em uma região onde a habitabilidade depende fortemente da intensidade do efeito estufa, ou seja, da composição química de sua atmosfera, para suportar água líquida na superfície. Crédito: Anglada-Escudé et al., (página 15)

Quais são os outros mundos candidatos neste mesmo sistema? Um possível gigante gasoso e mais outra super-terra são prováveis exoplanetas a encontramos por lá, a ratificar. Por enquanto podemos dizer que GJ 667 Cc recebe em torno da mesma quantidade de energia que nós aqui na Terra recebemos do nosso Sol, o suficiente para permitir temperaturas amenas, com potencial para abrigar água no estado líquido superficial. Estas suposições, contudo, carecem de estudos mais avançados, ou seja, GJ 667 Cc é um mundo que irá merecer uma dedicação maior pelos astrônomos.

O artigo científico que detalha a descoberta foi assinado por Guillem Anglada-Escudé et al., intitulado “A planetary system around the nearby M dwarf GJ 667C with at least one super-Earth in its habitable zone” e foi publicado no Astrophysical Journal Letters.

Fontes

Centauri Dreams: ‘Super-Earth’ in a Triple Star System

Carnegie Institution for Science: New super-Earth detected within the habitable zone of a nearby cool star

Vídeo

GJ 667 (ESO)

Artigo Científico

ArXiv.org: A planetary system around the nearby M dwarf GJ 667C with at least one super-Earth in its habitable zone

._._.

12 comentários

1 menção

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  1. Carlos Abraham Duarte

    Generalizações são perigosas. Nem toda estrela vermelha anã, classe M, é uma estrela “flare”, sujeita a explosões estelares! As estrelas classificadas como M0 a M2, por exemplo, não são. Sendo Gj667 C classificada como M1,5V e portanto uma das maiores de sua classe, logicamente ela não está sujeita a tais instabilidades ou explosões de UV (assim como a Gliese 581 tb não). De resto, concordo com Denis: enquanto não formos capazes de pesquisar espectroscopicamente as atmosferas dos novos “megaexoplanetas” a que chamamos (talvez impropriamente) de “Superterras”, não estaremos habilitados a emitir nenhum juízo válido sobre a composição – rochosa ou fluídica – de tais mundos ou sua eventual habitalidade ou inabitalidade. Em tempo: simulações por computador são aproximações úteis, mas só isso; elas não mostram a realidade dos fatos. Nenhuma simulação foi capaz de prever a existência das “Superterras”, ou dos “Júpiteres quentes”.

    1. ROCA

      Não estamos ‘generalizando’ sobre as ‘flare stars’, Carlos, apenas adicionando os riscos destas estrelas ao ‘otimismo exagerado’ que o tema suscita.

      As estrelas anãs-vermelhas são mais comuns e por serem menores a detecção de exoplanetas por algumas técnicas é relativamente mais fácil.

      No entanto elas são efetivamente problemáticas… além das explosões comentadas aqui, que recrudescem com o envelhecimento da estrela e também são menores nas anãs vermelhas mais massivas (como você mencionou, classes M0 a M2), elas são repletas outros perigos.

      manchas solares

      As anãs vermelhas podem ficar 40% menos brilhante por meses, devido as suas manchas. Isto, obviamente, representa um fator complicador para a vida como a conhecemos.

      tidal lock

      Como as estrelas são menos massivas e mais tênues, suas zonas habitáveis são próximas da estrela. Os exoplanetas na parte interna da ZH ficam inexoravelmente amarrados gravitacionalmente, exibindo a mesma face para sua estrela com um dia sem fim de um lado e uma noite eterna do outro.

      fotossíntese

      Como são frias (vermelhas) elas emitem mais nas frequências mais baixas, nas faixas do vermelho/infravermelho, e tal pode ser um complicador para a fotossíntese, ou seja, as exoplantas teriam que receber mais quantidade de luz para compensar a menor radiação nas frequências mais altas.

      Vou parar por aqui pois o tema é complexo. Penso em publicar um artigo do “habitabilidade em anãs vermelhas”, em breve, para nos aprofundarmos mais em tema tão interessante.

    2. Denis

      Bem Roca, perdoe-me em discordar de vc mas creio que o fato de uma planeta estar orbitando em volta de uma anã vermelha não seja tão inóspito assim como vc menciona, devido à alguns detalhes (Por favor corrija-me se estiver enganado):

      – Efeito de maré: De acordo com a teoria aceita pela ciência, quando um corpo celeste está a uma certa distância de um outro de maior volume e massa, este, o menor, acaba inexoravelmente sendo “travado” em sua rotação devido ao “efeito maré” ocasionado pelo corpo maior. Verificou-se isso ao ver nossa própria lua e as demais luas de nosso sistema solar.OK, até aí eu concordo, blz…. MAS, até que distância o corpo deve estar perto para ser travado?Ocorre o mesmo efeito em um corpo que esteja orbitando um outro maior que não possua nada gasoso ou liquido para provocar tal efeito? Note que todas as luas estão excessivamente perto de seus “planetas pais ” e, observando nosso próprio sistema, vemos que mercúrio ainda mantém uma rotação, lenta, verdade, porém a mantém e não dá mostras que vai arrefecer!e isso já está assim há 4,5 bilhões de anos!Creio que o efeito de maré realmente funciona somente sobre satélites de planetas, justamente por estarem a poucas centenas de quilômetros, quiçá, no máximo de alguns milhões de quilômetros!Creio que qdo estamos falando de dezenas ou centenas de milhões de quilômetros a coisa muda um pouco de figura!Deve haver um limite orbital para que um corpo seja COMPLETAMENTE TRAVADO em sua rotação, e conforme o corpo menor se afasta desse limite, o corpo menor também é menos e menos influenciado pelo efeito maré!Vemos isso em nosso próprio sistema solar, observando mercúrio e a Terra (já que Vênus possui peculiaridades que, ao que tudo indica, ocorreu devido a algum desastre, ou algo do tipo, valendo-se futuras pesquisas no planeta para sanar as duvidadas, portanto, tiremo-lo). Ambos os planetas possuem rotação, porem o mais perto, mercúrio (mais próximo do limite orbital) gira mais devagar e a Terra, fora do alcança do limite sofre 1 milionésimo do efeito, sendo que esta dentro desse limite ocasionado pela própria lua já que ambos estão em “ressonância” orbital e a lua atrasa a rotação do planeta!O campo gravitacional da Terra, se não me falha a memória, estende-se por aproximadamente 1,5 milhões de quilômetros, agora vamos SUPOR que o núcleo terrestre fosse bem maior e tals, com características propícias para que esse campo estenda-se por 30 milhões de quilômetros, e a Terra fosse a mesma como agora, apenas estendendo-se a atração gravitacional de 1,5 para 30 e a lua orbitasse a +- 25 milhões de quilômetros: Será que a lua teria sua face travada?Temos que levar em conta vários fatores, afinal o nome efeito de maré é justamente dado devido ao efeito de NOSSOS MARES na lua, expandido-se esse efeito também aos gases, já que dependendo da quantidade de gases, o mesmo acaba se equivalendo a um enorme oceano como acontece com os gasosos e também às estrelas já que são, perdoe-me o jargão “gasosos incandescentes”, portanto tal premissa é válida.Mas Se houvesse um planeta cuja atmosfera fosse delgada, no mais, 1 ou 2 vezes mais densa que a nossa, SEM MASSA OCEÂNICA CONSIDERÁVEL, porém com agua suficiente para desencadear o fenômeno da vida e com tamanho 5 vezes maior que a Terra!Caso possuísse uma lua orbitando a dezenas/centenas de milhares de Km, a mesma teria sua face travada? Afinal não há maré para ter tal efeito e sua atmosfera é delgada demais para frear sua rotação e no máximo que acontece é se distanciar devido a aceleração do planeta pai devido a sua rotação, como acontece com a Terra.Tanto que o sol faz a mesma coisa com os planetas do sistema solar (que são suas luas), vemos isso ao constatar que a Terra se afasta a 12 cm por ano de sua orbita, assim como a lua afasta-se a 5 cm por ano da dela, no caso da lua, é a Terra que a afasta e no caso da Terra é o sol que a afasta pelo mesmo efeito, portanto é lógico pensar que os demais planetas se afastam também de suas orbitas devido ao mesmo efeito!
      O que eu quero dizer com tudo isso? é simples: OS astrônomos identificam um planeta perto de uma estrela e logo dizem: sua face está travada! ESPERA AÍ!Creio que não seja bem assim, ainda não sabemos se isso realmente acontece, mesmo pq não existe no sistema solar um único planeta sequer com orbita travada, temos sim, luas, é vdd, mas planetas?Então devemos concluir que para que o efeito maré esteja mesmo ocorrendo há necessidade de mais análises a começar por aqui: Pq mercúrio não travou de vez sua orbita, afinal se comparamos e fizermos um paralelo à distancia e massa de mercúrio do sol e a distancia e e massa da terra e da lua, veremos que mercúrio/sol ganham no nível periculosidade de efeito de maré, porem mercúrio ainda gira!Pq ele ainda gira, deveria também ter sua rotação travada!
      Até a pouco tempo as premissas abaixo eram a lei na astronomia:
      * Gigantes gasosos orbitam sempre nas bordas exteriores;
      * Planetas sempre orbitam no sentido da rotação da estrela;
      * Buracos negros não existem;
      * Planetas sempre orbitam uma estrela;
      Vimos que todas as premissas acima estavam equivocadas e cada uma delas foi devidamente explicada depois de constatada e aprendemos que planetas migram, que ressonâncias orbitais ferrenhas podem alterar totalmente a orbita de um planeta fazendo girar ao contrario à rotação da estrela, existem planetas órfãos que são arremessados para fora do sistema, que buracos negros são criações de estrelas extremamente massivas embora ainda não se possa explicar na totalidade esse mecanismo ao qual damos o nome de “singularidade”. Não será essa mais uma premissa que, por ser explicada de imediato, foi dispensada maiores pesquisas e por isso dada como verdade, como nos casos acima? Se, no futuro, descobrirem um planeta orbitando uma estrela vermelha e verificarem que sua rotação é igual ou maior que a da Terra? Como que ficamos nessa? Efeito maré cai também? Epa, não é bem por ai, sendo que o mesmo foi verificado aqui mesmo, MAS O FATO IMPORTANTE é que não houve maiores estudos, ou seja, ainda teremos que ver um planeta em volta de uma anã vermelha com rotação acelerada para “cair a ficha” e procurar estudar mais os mecanismos que ocasionam esse efeito? Fala sério né?

      -Fotossíntese: Perdoe-me discordar qto a isso também, pois pesquisas feitas em geleiras no ártico (ou antártico, me escapa a memoria) demonstraram que bactérias e algas conseguem fazer fotossíntese com apenas 0,1% da luz incidente na superfície do planeta. Não me lembro a fonte, porém além de ler, assisti em documentários do Discovery. Significa que a fotossíntese é perfeitamente plausível em tais estrelas!

      Grato a vc e ao seu site, ele é maravilhoso!

    3. ROCA

      Em anã-vermelhas massivas os exoplanetas em órbitas mais afastadas dentro da zona habitável podem não ficar travados. Gliese 581 d é um exemplo, apresenta uma ressonância 2:1 maior, ou seja, provavelmente tem dias e noites.

      Leia: http://arxiv.org/abs/1208.0814 “Dynamical evolution and spin-orbit resonances of potentially habitable exoplanets. The case of GJ 581d”

      O mesmo acredita-se acontecer com Kepler 186-f que está afastado o suficiente para não estar travado em órbita 1:1, estimam os cálculos correntes. Talvez orbite em 2:1 ou outra ressonância factível.

      No entanto, o fato do exoplaneta estar travado não será problema se ele tiver luas massivas. Se o planeta for uma super-terra e tiver luas massivas (da massa de Marte, por exemplo) estas luas vão girar em torno do exoplaneta e ter dias e noites. Luas massivas podem suportar campos magnéticos (veja Ganimedes, por exemplo) e atmosferas (Titã). Assim, em anãs vermelhas, meu voto para procura de vida é para as exoluas.

      Precisamos explorar melhor nossas luas do sistema solar: Ganimedes, Europa, Calisto, Enceladus tem oceanos subsuperficiais que podem eventualmente abrigar vida microbiana.

      http://eternosaprendizes.com/2014/05/05/em-ganimedes-os-oceanos-e-gelos-estao-dispostos-em-camadas-que-podem-ter-800-km-de-profundidade/

      http://eternosaprendizes.com/2014/04/06/enceladus-tem-um-oceano-subterraneo/

      Quanto a fotossíntese, como eu disse, é mais difícil por lá, no entanto não chega a ser um problema impeditivo. Apenas restritivo.

      \o/

    4. Denis

      Estrelas de M0 a m2 são estrelas estáveis?Sério?
      ADOREIIII!
      Até então julgava eu que todas as anãs vermelhas seriam estrelas flares, ou seja, instáveis, mas se tal afirmação for correta, isso ampliara ainda mais o leque de possibilidades.
      SIMPLESMENTE F A S C I N A N T E !!!!!!!!!!!
      Por gentileza, vc possui algum endereço na internet aonde possa pesquisar e estudar mais a respeito de tal afirmação, pode ser em inglês pois fiquei muito interessado!
      Grato!

    5. ROCA

      Sugiro que você comece estudando por aqui e olhe as documentações dos anexos também: http://en.wikipedia.org/wiki/Habitability_of_red_dwarf_systems

      Vá para este, pelo menos, se não tiver tempo de olhar os demais: http://www.kencroswell.com/reddwarflife.html

      e esse: http://www.as.utexas.edu/astronomy/education/spring02/scalo/heath.pdf

    6. ROCA

      Além disso, durante o mês de maio/2014 Kipping e seu time irão fazer uma campanha de observação de Proxima Centauri, a estrela mais próxima da Terra, por vários dias para caça de um exoplaneta que eventualmente transitar por lá. Vamos acompanhar e torcer. http://www.centauri-dreams.org/?p=30593

  2. O problema dessas super terras é saber se são super terras mesmo, ou se são mini netunos, ainda mais sabendo que tais estrelas são de metalicidade baixa.Creio que esta pergunta poderá ser claramente respondida caso nós consigamos enxergar sua atmosfera e conseguir saber se há hidrogênio nela, pois, sendo planetas rochosos orbitanto a zona habitável de uma estrela, por mais gravidade que tenham, o hidrogenio é um gas leve demais e com o passar dos milhões, bilhões de anos, acabariam ou se combinando ou escapando da atmosfera.Então se fosse verificado a presença de H2 o planeta provavelmente seria um mini Netuno e não uma super terra, agora se fosse verificado a ausencia ou apenas pequenos traços na atmosfera o planeta seria uma super terra.Cabe salientar que mesmo que tais planetas fossem mini netunos, eles estariam na zona habitável da estrela e podem possuir luas.Daí teremos um novo foco:suas luas.Problema é que isso ainda demorará alguns anos ou algumas década pois não temos tecnologia suficiente para verificar tais mundos a fundo.Agora num futuro qdo essa tecnologia estiver desponivel, pelo que ja sabemos:planetas em orbitas retrogradas à sua estrela, orbitando pulsares, orbitando estrelas com baixa metalicidade, em volta de sistema binários, definitivamente não me surpreenderia se descobrissemos luas totalmente gasosas orbitando teluricos ou gasosos. 😉

  3. migueljrarts.blogspot.com

    Gliese 581d e GJ 667 Cc são pouco semelhantes. O fato é 10 e agora 22 anos-luz (muito próximo!). Esperamos ser um planeta potencialmente habitável. O que me surpreendeu foi ser “regido” por 3 estrelas. Fantástico. Muitos mistérios e quem sabe vidas a ser descobertas. Abraços aos amantes do universo e suas possibilidades plausíveis e revolucionárias.

  4. Este sistema é bem parecido com Alpha Centauro.
    Gostaria de saber se alguém já olhou para Alpha Centauro a procura de planetas. Se eu fosse procurar planetas eu seguira uma ordem de distancia. Primeira a mais próximas,depois a segunda mais próximas. Depois a terceira mais próxima e assim por diante. Agora mudando de assunto,gostaria de discutir por email,um produto para estimular a curiosodade das pessoas por astronomia.

  5. 22 anos-luz? Constelação de Escorpião? Oba!!!

    É bem mais perto que o Kepler-22b!

    E é também no caminho para Aldebaran!

    (sonha Chico, sonha….) 😀

    1. ROCA

      Chico, junte-se a esse o Gliese 581d que também está na zona habitável de sua estrela mãe, Gliese 581, distante 20,3 anos luz da Terra!

      Astrônomos do ESO respondem a pergunta: Gliese 581d é um planeta extrasolar potencialmente habitável?
      http://eternosaprendizes.com/2010/12/22/astronomos-do-eso-respondem-a-pergunta-gliese-581d-e-um-planeta-extrasolar-potencialmente-habitavel/

  1. O sistema estelar Gliese 832 abriga Super Terra no limite interno da zona habitável, mas em condições extremas » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] com a Terra (ESI, Earth Similarity Index) [1] de Gliese 832c (ESI=0,81) é comparável com os de Gliese 667Cc (ESI=0,84) e Kepler-62e (ESI=0,83). A Terra tem ESI igual a 1. Isto torna Gliese 832c um dos três […]

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