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abr 18

David Kipping apresenta KOI-314c: um exoplaneta com a massa da Terra, porém gasoso como Netuno

https://www.cfa.harvard.edu/sites/www.cfa.harvard.edu/files/images/pr/2014-01/1/hires.jpg

Uma equipe internacional de astrônomos descobriu um exoplaneta com massa semelhante à da Terra a transitar sua estrela hospedeira. KOI-314c é o exoplaneta mais leve a ter tanto a massa como o tamanho medidos de formas distintas. Embora KOI-314c tenha a mesma massa que a Terra, ele apresenta um diâmetro 60% maior e uma densidade muito menor, o que significa que deverá possuir uma atmosfera gasosa muito espessa [1].

David Kipping, membro do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (CfA), principal autor da descoberta, afirmou:

Este exoplaneta pode ter a mesma massa que a Terra, mas certamente não é como a Terra. Isto prova que não existe uma linha divisória clara a separar os mundos rochosos como a Terra e os mundos gasosos [1] ou de água.

Kipping apresentou esta descoberta em 6 de janeiro de 2014, no 223º encontro da AAS (American Astronomical Society).

A equipe liderada por Kipping conseguiu determinar as características do exoplaneta usando dados do observatório espacial Kepler. KOI-314c orbita uma estrela tênue anã vermelha, localizada a cerca de 200 anos-luz de distância. O período da orbital foi estimado em 23 dias terrestres. A equipe calculou que a temperatura na superfície do exoplaneta esteja na ordem de 104 graus Celsius, demasiado quente para poder abrigar vida tal como a conhecemos.

KOI-314c é apenas apenas 30% mais denso que a água (1,3 g/cm³) [2]. Isto sugere que o exoplaneta esteja envolto por uma atmosfera espessa de hidrogênio e hélio com centenas de quilômetros de espessura. Poderia ter começado a vida como um pequeno Netuno e ter perdido alguns de seus gases atmosféricos ao longo do tempo por influência da intensa radiação da sua estrela [1].

Determinar a massa de um exoplaneta tão pequeno foi um desafio. A técnica usada pelos astrônomos determina a massa de um exoplaneta ao medir pequenas oscilações da estrela hospedeira, induzidas pela gravidade do exoplaneta. Mas este método de velocidade radial é extremamente difícil de aplicar a um exoplaneta com a massa da Terra. O recorde anterior de medição da massa de um exoplaneta foi para Kepler-78b, que possui 70% mais massa do que a Terra.

Para ‘pesar’ KOI-314c, a equipe contou com uma técnica diferente conhecida como Variações do Tempo de Trânsito (Transit Timing Variations ou TTV). Este método apenas pode ser utilizado quando mais de um exoplaneta orbita uma estrela e os dois exoplanetas exercem tração um sobre o outro, fazendo variar um pouco os períodos dos respectivos trânsitos.

David Nesvorny, Southwest Research Institute (SwRI), coautor do artigo, explicou:

Em vez de olharmos para a oscilação da estrela, observamos essencialmente a oscilação de exoplanetas. O observatório espacial Kepler mediu repetidamente os trânsitos de dois exoplanetas em frente à mesma estrela. Medindo com muito cuidado os períodos em que esses trânsitos ocorreram, fomos capazes de descobrir que os dois exoplanetas estão presos numa intrincada dança de pequenas oscilações o que nos permitiu determinar as suas massas.

O segundo exoplaneta do sistema KOI-314b é uma super-terra, aproximadamente do mesmo tamanho de KOI-314c, mas significativamente mais denso, pesando cerca de quatro vezes mais que a Terra, e a sua órbita é de 13 dias.

O método TTV é um método muito recente para encontrar e estudar exoplanetas extra-solares e foi utilizado pela primeira vez com sucesso em 2010. Esta nova medida mostra o potencial do TTV, particularmente quando se trata de exoplanetas de pequena massa, difíceis de estudar usando as técnicas tradicionais.

A equipe descobriu o exoplaneta por acaso em dados do Kepler na busca por luas extra-solares (exoluas). The Hunt for Exomoons with Kepler (a caça de luas extra-solares com o Kepler), ou simplesmente projeto HEK, é um programa liderado por Kipping. O HEK explora os dados obtidos pelo Kepler à procura de sinais de TTV, que também podem ser a assinatura de exoluas.

Kipping esclareceu:

Quando reparamos neste exoplaneta que apresentava variações do período de trânsito, a assinatura era claramente devida ao outro exoplaneta do sistema e não de uma exolua. No início, ficamos desapontados por não se tratar de uma exolua, mas logo percebemos que estávamos diante de uma informação extraordinária.

Notas

[1] Outro estudo recente aborda sobre atmosferas gasosas em super-terras e exoplanetas de massa similar a Terra. Nesta pesquisa os astrônomos sugeriram que objetos com a massa da Terra mas com atmosferas muito espessas como KOI-314c são passíveis de existir. Este estudo tem aqui uma confirmação real. Leia:  As Super Terras podem ser problemáticas para a vida?

[2] A densidade da Terra é mais de 4 vezes maior: 5,52 g/cm³. A densidade de Netuno é 1,64 g/cm³ e Júpiter tem densidade média de 1,33 g/cm³.

Fonte

CfA: Newfound Planet is Earth-mass But Gassy

Artigo Científico

THE HUNT FOR EXOMOONS WITH KEPLER (HEK): IV. A SEARCH FOR MOONS AROUND EIGHT M-DWARFS

 ._._.

2 menções

  1. Como mini-netunos podem se transformar em super-terras habitáveis em sistemas de anãs vermelhas? » O Universo - Eternos Aprendizes

    […] marés e a fuga atmosférica pode fazer com que um exoplaneta, que começou sua vida como um “mini-netuno”, em região mais afastada do sistema estelar, seja transformado em um mundo potencialmente […]

  2. Kepler-186f: encontrado exoplaneta do tamanho da Terra em Zona habitável! « O Universo – Eternos Aprendizes

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