GJ1132b: Exoplaneta rochoso descoberto na vizinhança do Sistema Solar

Impressão artística de GJ 1132b e sua estrela classe M. Trata-se de um exoplaneta rochoso muito parecido com a Terra no que toca ao tamanho e massa, que orbita uma anã vermelha. Crédito: Dana Berry

Astrônomos descobriram um novo exoplaneta o qual, na linguagem da saga “Guerra das Estrelas”, seria o oposto do frio exoplaneta Hoth e ainda mais inóspito que os desertos de Tatooine. Mas, ao invés de residir em numa galáxia muito, muito distante, este novo mundo fica, em termos galácticos, praticamente aqui ao nosso lado.

O exoplaneta GJ 1132b tem o tamanho pouco maior que o da Terra e provavelmente é rochoso, orbitando uma pequena estrela localizada a ‘apenas’ 39 anos-luz da Terra. Isto faz deste exoplaneta o mais próximo com dimensões similares a da Terra já descoberto. Os astrofísicos do MIT e outros órgãos publicaram os achados na Nature.

Baseando-se em suas medições, os cientistas determinaram que o exoplaneta é um lugar que lembra um forno com 260 graus Celsius e provavelmente sofre o bloqueio de marés (como é a Lua em relação a Terra), mantendo sempre a mesma face virada para a sua estrela hospedeira. Tal significa que é permanentemente dia em um lado de GJ 1132b e permanentemente noite na outra face.

Devido às suas escorchantes temperaturas, GJ 1132b provavelmente não consegue reter água líquida à sua superfície [1], tornando-o inabitável para a vida como a conhecemos. No entanto, os cientistas dizem que este exoplaneta é frio o suficiente para hospedar uma atmosfera substancial.

A boa notícia é que o exoplaneta está suficientemente perto da Terra para que os cientistas possam, em breve, saber mais sobre as suas características, desde a composição da sua atmosfera bem como o padrão dos seus ventos e até mesmo a cor da atmosfera na faixa limite banhada pelo seu sol.

Zachory Berta-Thompson, pós-doutorando do Instituto Kavli do MIT (Massachusetts Institute of Technology) para Astrofísica e Pesquisa Espacial, esclareceu:

Se nós descobrirmos que este exoplaneta quente conseguiu reter sua atmosfera durante os bilhões de anos da sua existência, isso será um bom presságio para o objetivo a longo prazo de estudar exoplanetas mais frios que possam ter vida. Finalmente temos um alvo para apontar os nossos telescópios e conseguir examinar mais profundamente o funcionamento de um exoplaneta rochoso.

A rede de telescópios MEarth-Sul, localizada em Cerro Tololo no Chile. Crédito: Jonathan Irwin

Berta-Thompson e membros do time de pesquisa descobriram o exoplaneta usando o Observatório MEarth-Sul, uma rede de oito telescópios robóticos com 40 cm de abertura da Universidade de Harvard localizados nas montanhas do Chile. A rede estuda pequenas estrelas vizinhas, chamadas anãs vermelhas (classe M), que estão espalhadas por todo o céu noturno. Os cientistas determinaram que estes tipos de estrelas são frequentemente orbitados por exoplanetas, mas ainda não tinham encontrado exoplanetas do tamanho da Terra perto o suficiente para os estudar em maior profundidade.

Um exoplaneta tipo terrestre vizinho a explorar

Desde o início de 2014, a rede telescópica tem recolhido dados quase todas as noites, obtendo medições da luz das estrelas a cada 25 minutos em busca de diminuições reveladoras no brilho que possam indicar um transito, ou seja, a passagem de um exoplaneta em frente de uma estrela.

No dia 10 de maio de 2015, um telescópio captou uma leve redução do brilho na estrela GJ 1132, uma anã vermelha classe M3.5D localizada a 12 parsecs (39 anos-luz) da Terra.

Berta-Thompson comentou:

A nossa Galáxia tem aproximadamente 100.000 anos-luz de diâmetro. Portanto, essa é uma estrela definitivamente situada em nossa vizinhança solar [39 anos-luz].

O telescópio robótico começou imediatamente a observar GJ 1132 em intervalos muito mais rápidos de 45 segundos para confirmar a medição – uma quebra muito ligeira de aproximadamente 0,3% no brilho da estrela. Os investigadores mais tarde apontaram outros telescópios no Chile para a estrela e descobriram que, de fato, o brilho de GJ 1132 diminuía cerca de 0,3% a cada 1,6 dias – um sinal de que um exoplaneta passava regularmente em frente dessa estrela.

Berta-Thompson comentou:

Nós não conseguimos saber o período do exoplaneta a partir de um único evento, mas quando juntamos muitas medições, o sinal ficou bem claro.

Exoplaneta cozido

Com base na quantidade de luz estelar que o exoplaneta bloqueia e no raio da estrela os cientistas calcularam que o exoplaneta GJ 1132b tem cerca de 1,2 vezes o tamanho da Terra. A partir da medição da oscilação da sua estrela hospedeira, os cientistas estimam que a massa do exoplaneta seja cerca de 1,6 massas terrestres. Considerando sua dimensão e massa, os pesquisadores puderam determinar a sua densidade que sugere um mundo rochoso, como a Terra. No entanto, são no tamanho e na composição que as similaridades com o nosso planeta se encerram.

Comparação entre os tamanhos da Terra e GJ 1132b.

Ao calcular o tamanho e a proximidade à estrela, o grupo determinou uma estimativa da temperatura média do exoplaneta, que beira os escorchantes 227º C (500 K).

Berta-Thompson observou:

A temperatura do exoplaneta é tão quente quanto um forno doméstico. É demasiadamente quente para ser habitável e não permite a existência da água líquida em sua superfície [1]. Mas também é relativamente mais frio que outros exoplanetas rochosos que conhecemos.

Isso é bom em termos de estudo científico: a maioria dos exoplanetas rochosos descobertos até agora são essencialmente bolas de fogo com temperaturas superficiais na ordem dos milhares de graus, extremamente quentes para segurar qualquer tipo de atmosfera.

Este exoplaneta é frio o suficiente para que possa reter uma atmosfera. Por isso pensamos que, no seu estado atual, este exoplaneta ainda tem uma atmosfera substancial.

Berta-Thompson espera que os astrônomos usem o JWST (James Webb Space Telescope), o sucessor de maior porte que o Telescópio Espacial Hubble, com lançamento previsto para 2018, para identificar a cor e a composição química da atmosfera do exoplaneta, bem como o padrão dos seus ventos.

Berta-Thompson afirmou:

Nós pensamos que essa é a primeira oportunidade que temos para apontar os nossos telescópios na direção de um exoplaneta rochoso e ver esse tipo de detalhe, de sermos capazes de medir a cor do seu sol no horizonte ou aferir a velocidade dos seus ventos e realmente aprender como é que os exoplanetas rochosos são lá fora no Universo. Essas serão observações emocionantes a realizar.

O TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, liderado pelo MIT, vai estudar todo o céu em busca de exoplanetas próximos e poderá encontrar muitos mais que sirvam de bons alvos para o JWST (James Webb Space Telescope).

Berta-Thompson destacou:

Dos bilhões de sistemas estelares na Via Láctea, cerca de 500 estão mais próximos que GJ 1132. O TESS vai encontrar exoplanetas em redor de algumas dessas estrelas e esses exoplanetas serão comparações valiosas para compreender GJ 1132b e os exoplanetas rochosos em geral.

Jonathan Fortney, professor de astronomia e física na Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, que não esteve envolvido na investigação, disse que o novo exoplaneta é bem mais frio que outros exoplanetas rochosos próximos descobertos até agora. Isto significa que GJ 1132b provavelmente tem uma atmosfera substancial.

Fortney comentou:

O que é tremendamente emocionante para mim é que este exoplaneta pode ser um ‘primo’ efetivo de Vênus e da Terra. Penso que a atmosfera deste exoplaneta, quando formos capazes de determinar a sua composição, será um ponto interessante de dados para a compreensão da diversidade de composição atmosférica de exoplanetas do tamanho da Terra. No nosso Sistema Solar, só temos duas referências como dados: a Terra e Vênus. Antes de percebermos a habitabilidade, precisamos de compreender a gama de atmosferas que a Natureza consegue produzir e o porquê.

Nota

[1] …pelo menos na face que fica eternamente virada para sua estrela devido ao provável efeito de ressonância gravitacional 1:1 sofrido por GJ 1132b. No lado que permanece na sombra, as temperaturas podem ser relativamente amenas.

Fontes

CfA: Astronomers Eager to Get a Whiff of Newfound Venus-like Planet

MIT: New exoplanet in our neighborhood – Though likely uninhabitable, planet is rocky, Earth-sized, and near enough for study of its atmosphere.

._._.

 gj1132b-A-rocky-planet-transiting-a-nearby-low-mass-star