Mundos temperados do tamanho da Terra foram descobertos em um sistema planetário extraordinariamente rico
Astrônomos descobriram um sistema com sete exoplanetas do tamanho da Terra a cerca de apenas 40 anos-luz de distância. Com o auxílio de telescópios no espaço e também no solo, incluindo o Very Large Telescope do ESO, os exoplanetas foram todos detectados quando passavam em frente da sua estrela progenitora, a estrela anã superfria chamada TRAPPIST-1. De acordo com o artigo científico publicado hoje na revista Nature, três dos exoplanetas situam-se na zona habitável da estrela e poderão ter oceanos de água à superfície, aumentando a possibilidade deste sistema planetário poder conter vida. O sistema tem ao mesmo tempo o maior número de exoplanetas do tamanho da Terra descoberto até agora e o maior número de mundos que poderão ter água líquida em sua superfície.
Os astrônomos utilizaram o telescópio TRAPPIST-South instalado no Observatório de La Silla do ESO, o Very Large Telescope (VLT) situado no Paranal e o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, além de outros telescópios em todo o mundo [1] para confirmar a existência de pelo menos sete pequenos exoplanetas em órbita da estrela anã vermelha fria TRAPPIST-1 [2]. Todos os exoplanetas, com os nomes TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g, h — por ordem crescente de distância à sua estrela — têm tamanhos semelhantes à Terra [3].
Diminuições na emissão da luz estelar causados por cada um dos sete exoplanetas ao passarem em frente à estrela — os chamados trânsitos — permitiram aos astrônomos retirar informação sobre os seus tamanhos, composições e órbitas [4]. Os pesquisadores descobriram que pelo menos os seis exoplanetas mais internos são comparáveis à Terra em termos de tamanho e temperatura.
O autor principal Michaël Gillon do Instituto STAR da Universidade de Liège, Bélgica, está muito contente com os resultados:
Trata-se de um sistema planetário extraordinário — não apenas por termos encontrado tantos exoplanetas mas porque todos eles são surpreendentemente parecidos com a Terra em termos de tamanho!
Com apenas 8% da massa do Sol, TRAPPIST-1 é muito pequena em termos estelares — apenas um pouco maior que o planeta Júpiter — e por isso, apesar de se encontrar próxima a nós na constelação de Aquário, essa anã vermelha é muito fraca. Os astrônomos esperavam que tais estrelas anãs pudessem conter muitos exoplanetas do tamanho da Terra em órbitas apertadas, o que as tornam alvos interessantes para a busca de vida extraterrestre, no entanto a TRAPPIST-1 é o primeiro sistema deste tipo a ser encontrado.
O co-autor Amaury Triaud explicou:
A energia emitida por estrelas anãs como TRAPPIST-1 é muito menor do que a liberada pelo nosso Sol e por isso os exoplanetas têm que ocupar órbitas muito mais próximas da estrela do que as que observamos no Sistema Solar para poderem ter água na superfície. Felizmente, parece que este tipo de configuração compacta é exatamente o que observamos em torno de TRAPPIST-1!
A equipe determinou que todos os exoplanetas no sistema são semelhantes à Terra e a Vênus em termos de tamanho, ou ligeiramente menores. As medições de densidade sugerem que pelo menos os seis exoplanetas mais internos têm provavelmente uma composição rochosa.
As órbitas dos exoplanetas não são muito maiores que as apresentadas pelo sistema de satélites galileanos situado em torno de Júpiter, sendo muito menores que a órbita de Mercúrio no Sistema Solar. No entanto, o pequeno tamanho da TRAPPIST-1 assim como a sua temperatura baixa significam que a emissão de energia dirigida aos seus exoplanetas é semelhante à recebida pelos planetas internos do nosso Sistema Solar; os exoplanetas TRAPPIST-1c, d, f recebem quantidades de energia comparáveis às que os planetas Vênus, Terra e Marte, respectivamente, recebem do Sol.
Os sete exoplanetas descobertos neste sistema estelar podem potencialmente conter água líquida em sua superfície, apesar das distâncias orbitais tornarem alguns candidatos mais prováveis a esta condição do que outros. Os modelos climáticos sugerem que os exoplanetas mais internos, TRAPPIST-1b, c, d, são provavelmente muito quentes para possuírem água líquida, exceto talvez numa pequena fração das suas superfícies. A distância orbital do exoplaneta mais exterior do sistema, TRAPPIST-1h, ainda não foi confirmada, embora este objeto pareça encontrar-se muito afastado e frio para poder conter água líquida — assumindo que não ocorrem nenhuns processos de aquecimento alternativos [5]. No entanto, os exoplanetas TRAPPIST-1e, f, g representam o “santo graal” para os astrônomos que procuram exoplanetas, uma vez que orbitam na zona habitável da estrela e poderão conter oceanos de água em suas superfícies [6].
Estas novas descobertas fazem do sistema TRAPPIST-1 um alvo muito importante para um futuro estudo. O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA já está sendo utilizado para procurar atmosferas em torno destes exoplanetas e o membro da equipe Emmanuël Jehin está entusiasmado com as perspectivas futuras:”Com a próxima geração de telescópios, como o European Extremely Large Telescope do ESO e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, vamos muito rapidamente poder procurar água e talvez até evidências de vida nestes mundos.”
Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1”, assinado por M. Gillon et al., publicado Nature.
Notas
[1] Além do Telescópio Espacial Spitzer da NASA, a equipe utilizou muitas outras infraestruturas instaladas em solo: o TRAPPIST–South no Observatório de La Silla do ESO no Chile, o instrumento HAWK-I montado no Very Large Telescope do ESO no Chile, o TRAPPIST–North em Marrocos, o telescópio UKIRT de 3,8 metros no Hawaii, os telescópios Liverpool de 2 metros e William Herschel de 4 metros em La Palma nas Ilhas Canárias, bem como o telescópio SAAO de 1 metro na África do Sul.
[2] O TRAPPIST–South (the TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South) é um telescópio robótico de 0,6 metros belga, operado pela Universidade de Liège e instalado no Observatório de La Silla do ESO, no Chile. O telescópio monitora essencialmente a luz de cerca de 60 das estrelas anãs superfrias mais próximas e também anãs marrons (“estrelas” que não são suficientemente massivas para dar início à fusão nuclear sustentada nos seus núcleos), em busca de evidências de trânsitos exoplanetários. O TRAPPIST-South, em conjunto com o seu gêmeo, o TRAPPIST-North, são os percursores do sistema SPECULOOS, que está atualmente sendo instalado no Observatório do Paranal do ESO.
[3] No início de 2016, uma equipe de astrônomos, também liderada por Michaël Gillon, anunciou a descoberta de três exoplanetas em órbita da estrela TRAPPIST-1. A equipe intensificou as suas observações de acompanhamento do sistema essencialmente devido a um trânsito triplo notável que foi observado com o instrumento HAWK-I instalado no VLT. Este trânsito mostrava de forma clara que pelo menos mais um exoplaneta desconhecido se encontrava em órbita da estrela. Essa curva de luz histórica mostra pela primeira vez três exoplanetas temperados do tamanho da Terra, dois deles situados na zona habitável, passando em frente da sua estrela progenitora ao mesmo tempo!
[4] Este é um dos principais métodos que os astrônomos usam para identificar a presença de um exoplaneta em torno de uma estrela. Este método consiste em observar a luz emitida por uma estrela e verificar se alguma parte dessa luz está sendo bloqueada devido à passagem de um exoplaneta pela frente da estrela, na direção da linha de visão da Terra — o exoplaneta “transita” a estrela, como dizem os astrônomos. À medida que o exoplaneta orbita em torno da estrela, esperamos ver pequenos decréscimos regulares na luz emitida pela estrela, correspondentes aos momentos em que o exoplaneta passa à sua frente.
[5] Tais processos podem incluir aquecimento de maré, onde a atração gravitacional da TRAPPIST-1 faz com que o exoplaneta se deforme repetidamente, levando ao aparecimento de forças de fricção internas e à geração de calor. É este processo que leva ao vulcanismo ativo que se observa na lua Io de Júpiter. Se TRAPPIST-h tiver também retido uma atmosfera primordial rica em hidrogênio, a taxa de perda de calor pode ser muito baixa.
[6] Estes resultados também representam a maior cadeia de exoplanetas já descoberta, cujos exoplanetas orbitam em quase-ressonância uns com os outros. Os astrônomos mediram cuidadosamente o tempo que cada exoplaneta demora a completar uma órbita em torno da estrela TRAPPIST-1 — o chamado período de revolução — calculando em seguida a razão entre o período de cada exoplaneta e o período do exoplaneta vizinho imediatamente a seguir. Os seis exoplanetas mais internos têm razões de período com os seus vizinhos muito próximas de quocientes simples, como por exemplo 5:3 ou 3:2, o que nos diz que os exoplanetas se formaram muito provavelmente em conjunto e numa zona mais afastada da sua estrela, tendo-se posteriormente deslocado mais para o interior, ocupando finalmente a sua configuração atual. Se tal for o caso, estes mundos podem apresentar densidade baixa e ser ricos em substâncias voláteis, o que sugeriria uma superfície gelada e/ou uma atmosfera.
Fonte
Artigo Científico
Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1
._._.
3 menções
[…] que o Sol da Terra, TRAPPIST-1 é uma estrela do tipo M, a 40 anos-luz de distância da Terra. Sete exoplanetas rochosos são encontrados aqui, provavelmente feitos de materiais semelhantes à Terra – ferro, oxigênio, […]
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