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abr 19

LHS 1140b: Descoberta super-Terra rochosa em trânsito na zona de habitabilidade de uma estrela anã vermelha

Exoplaneta recentemente descoberto pode ser um bom candidato para a busca de sinais de vida

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Esta concepção artística mostra o exoplaneta LHS 1140b, que orbita uma estrela anã vermelha situada a 40 anos-luz de distância da Terra. Este exoplaneta pode ser o novo detentor do título “melhor local para procurar sinais de vida fora do Sistema Solar”. Com o auxílio do instrumento HARPS montado em La Silla, e outros telescópios em todo o mundo, uma equipe internacional de astrônomos descobriu esta super-Terra em órbita na zona de habitabilidade da fraca estrela LHS 1140. Este mundo é um pouco maior do que a Terra mas com muito mais massa, e muito provavelmente ainda possui a sua atmosfera. Crédito: ESO/spaceengine.org

Um exoplaneta em órbita de uma estrela anã vermelha, situada a 40 anos-luz de distância da Terra, pode ser o novo detentor do título “melhor local para procurar sinais de vida para além do Sistema Solar”. Com o auxílio do instrumento HARPS montado em La Silla, e outros telescópios em todo o mundo, uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma “super-Terra” em órbita na zona de habitabilidade da fraca estrela LHS 1140. Este mundo é um pouco maior do que a Terra, mas possui mais massa e muito provavelmente ainda mantém sua atmosfera. Este aspecto, juntamente com o fato de passar em frente da sua estrela hospedeira ao longo da sua órbita, torna-o num dos mais interessantes alvos futuros para estudos atmosféricos. Os resultados deste trabalho serão publicados em 20 de abril de 2017 na revista Nature.

A recentemente descoberta super-Terra LHS 1140b orbita na zona de habitabilidade de uma fraca estrela anã vermelha, chamada LHS 1140, situada na constelação da Baleia (Cetus) [1]. As anãs vermelhas são menores e mais frias que o Sol e, embora LHS 1140b esteja dez vezes mais próximo da sua estrela do que a Terra está do Sol, recebe apenas cerca de metade da luz de sua estrela, quando comparado com a Terra, situando-se no meio da zona de habitabilidade. A partir da Terra vemos a sua órbita quase de perfil e quando o exoplaneta passa em frente da estrela bloqueia um pouco da luz estelar emitida, algo que acontece uma vez por órbita, a cada 25 dias.

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Concepção artística do recentemente descoberto exoplaneta rochoso LHS 1140b: este exoplaneta reside na zona de habitabilidade de água líquida que rodeia a sua estrela hospedeira, uma anã vermelha pequena e fraca chamada LHS 1140. O exoplaneta tem cerca de 6,6 vezes mais massa que a Terra e na imagem podemos vê-lo em trânsito, ou seja, passando em frente da LHS 1140. Em azul mostramos a atmosfera que o exoplaneta pode ter retido. Crédito: M. Weiss/CfA

Jason Dittmann, membro do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, EUA), autor principal deste estudo, explicou:

Trata-se do exoplaneta mais interessante que descobrimos na última década. Não podíamos desejar um melhor alvo para realizar uma das maiores buscas da ciência — a procura de vida fora da Terra.

Nicola Astudillo-Defru, membro da equipe  do Observatório de Genebra, na Suíça, declarou:

As atuais condições da anã vermelha são particularmente favoráveis — LHS 1140 gira mais lentamente e emite menos radiação de alta energia que outras estrelas de baixa massa semelhantes [2].

Para que a vida tal como a conhecemos possa existir, um exoplaneta tem que ter água em sua superfície e possuir atmosfera. Sabe-se que quando as anãs vermelhas são jovens emitem radiação que pode ser prejudicial às atmosferas dos exoplanetas que as orbitam. Neste caso, o grande tamanho do exoplaneta aponta para que um oceano de magma possa ter existido na sua superfície durante milhões de anos. Este oceano de lava fervente pode ter alimentado a atmosfera com vapor, muito depois da estrela ter atingido o seu atual estado calmo e de brilho constante, tendo assim fornecido água ao exoplaneta.

A descoberta foi inicialmente feita pela infraestrutura MEarth, que detectou os primeiros apagões característicos na luz estelar quando o exoplaneta passa em frente da sua estrela. O instrumento HARPS do ESO (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) fez em seguida as cruciais observações de acompanhamento que confirmaram a presença de um exoplaneta do tipo super-Terra. O HARPS também ajudou a determinar o período orbital e permitiu que tanto a massa do exoplaneta como a sua densidade fossem deduzidas [3].

Os astrônomos estimaram que a idade do exoplaneta é pelo menos de 5 bilhões de anos e deduziram também que tem um diâmetro 1,4 vezes maior do que o da Terra — quase 18000 km. A massa é cerca de 7 vezes maior que a da Terra e por isso a sua densidade é muito mais elevada, o que aponta para que o exoplaneta seja muito provavelmente constituído por rochas com um núcleo denso de ferro.

Esta super-Terra pode ser a melhor candidata descoberta até agora para futuras observações para estudar e caracterizar a sua atmosfera, se esta existir. Dois dos membros europeus da equipe, Xavier Delfosse e Xavier Bonfils, ambos no CNRS e no IPAG em Grenoble, França, concluíram:

O sistema LHS 1140 pode vir a ser um alvo ainda mais importante para a futura caracterização de exoplanetas na zona de habitabilidade do que o Proxima b ou o TRAPPIST-1. Este tem sido um ano extraordinário no que concerne descobertas de exoplanetas! [4,5]

Em particular, observações a serem realizadas em breve com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA mostrarão exatamente quanta radiação de alta energia está sendo enviada para LHS 1140b, por isso a sua capacidade de poder suportar vida poderá ser melhor limitada.

Em um futuro não muito distante — quando novos telescópios como o Extremely Large Telescope do ESO estiverem operacionais — é muito provável que possamos fazer observações detalhadas das atmosferas de exoplanetas e o LHS 1140b é um candidato excepcional para tais estudos.

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Este mapa mostra a localização da tênue estrela anã vermelha LHS 1140 na constelação da Baleia. Esta estrela tem em sua órbita um exoplaneta do tipo super-Terra, chamado LHS 1140b, que pode muito bem ser o melhor local para a procura de sinais de vida fora do Sistema Solar. Créditos: ESO/IAU e Sky & Telescope

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star”, assinado por J. A. Dittmann et al., a ser publicado em 20 de abril de 2017 na Nature.

Notas

[1] A zona de habitabilidade define-se como uma zona na órbita de uma estrela onde um exoplaneta possui temperatura adequada para que possa existir água líquida à sua superfície.

[2] Apesar do exoplaneta se situar numa zona onde a vida tal como a conhecemos pode potencialmente existir, este corpo celeste não entrou muito provavelmente nesta região antes de 40 milhões de anos após a formação da estrela anã vermelha. Durante esta fase, o exoplaneta pode ter estado sujeito ao passado ativo e volátil da sua estrela progenitora. Uma anã vermelha pode facilmente “limpar” a água da atmosfera de um exoplaneta que está se formando na sua vizinhança, levando a um efeito de estufa descontrolado, semelhante ao que observamos em Vênus.

[3] Este trabalho levou à detecção de outros eventos de trânsito pelo MEarth, de modo a que os astrônomos puderam finalmente detectar o exoplaneta sem ambiguidade.

[4] O exoplaneta em órbita de Proxima b (eso1629) encontra-se muito mais próximo da Terra, mas muito provavelmente não transita em frente à sua estrela, o que torna muito difícil determinar se possui ou não uma atmosfera.

[5] Contrariamente ao sistema TRAPPIST-1 (eso1706), não se encontraram mais exoplanetas em torno de LHS 1140. Pensa-se que os sistemas com exoplanetas múltiplos sejam comuns em torno de anãs vermelhas, pelo que é possível que exoplanetas adicionais não tenham sido detectados até agora por serem muito pequenos.

Fonte

ESO: eso1712 — Newly Discovered Exoplanet May be Best Candidate in Search for Signs of Life – Transiting rocky super-Earth found in habitable zone of quiet red dwarf star

._._.

eso1712a – A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star

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