Duas Super Terras orbitam a estrela anã vermelha K2-18

 

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Cientistas do Centro de Ciências Planetárias descobriram que o exoplaneta K2-18b poderia muito bem ser uma versão ampliada da Terra. Também descobriram que tem um vizinho. Crédito: Alex Boersma

Uma nova pesquisa, usando dados recolhidos pelo dispositivo HARPS do ESO, revelou que um exoplaneta pouco conhecido denominado K2-18b poderá muito bem ser uma versão ampliada da Terra. De forma igualmente emocionante, os mesmos pesquisadores descobriram que o tal exoplaneta provavelmente tem uma super-terra vizinha.

O autor principal Ryan Cloutier, estudante de doutorado do Centro Scarborough para Ciência Planetária do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Toronto e do iREx (institute for Research on Exoplanets) pertencente a Universidade de Montreal, declarou:

Ter a capacidade de medir a massa e densidade de K2-18b foi um tremendo avanço, mas descobrir um novo exoplaneta exigiu muita sorte e foi igualmente notável.

Os dois exoplanetas orbitam K2-18, uma estrela anã vermelha situada a cerca de 111 anos-luz de distância, residente na direção da constelação de Leão. Quando o exoplaneta K2-18b foi descoberto em 2015, foi calculado que o mesmo orbitava dentro da zona habitável da estrela, consistindo de um candidato ideal para abrigar água líquida em sua superfície, um elemento-chave para hospedar a vida como a conhecemos.

Os dados usados pelos cientistas foram coletados pelo dispositivo HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) pertencente ao telescópio de 3,6 metros do Observatório de La Silla da organização ESO, Chile. O HARPS permite medir as velocidades radiais das estrelas, as quais são influenciadas pela ação de exoplanetas, medições que são obtidas com a máxima precisão atualmente disponível. Por isso, este instrumento permite a detecção de exoplanetas relativamente menores em órbita.

A fim de discernir se o exoplaneta K2-18b era uma versão ampliada da Terra (Super Terra – um mundo rochoso) ou um mini-netuno (formado principalmente de gás), os astrônomos tiveram primeiro que descobrir a massa do exoplaneta, usando as medições de velocidade radial fornecidas pelo dispositivo HARPS.

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Ryan Coultier é estudante de doutorado do Centro Scarborough para Ciência Planetária do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Toronto. Crédito: Ken Jones

Ryan Cloutier afirmou:

Se estimarmos a massa e raio, podemos então calcular a densidade do exoplaneta e isso pode nos contar de que material é constituído o mesmo.

Depois de usar uma abordagem de aprendizagem computacional (machine-learning) para descobrir a massa, Cloutier e equipe conseguiram determinar que o exoplaneta ou é principalmente rochoso com uma pequena atmosfera gasosa (como a da Terra, porém maior) ou um exoplaneta principalmente oceânico com uma espessa camada de gelo na superfície.

Com os dados correntes disponíveis, nós não somos capazes de distinguir entre essas duas possibilidades. Mas com o JWST (Telescópio Espacial James Webb), poderemos eventualmente investigar sua atmosfera e ver se é significativa ou se é um exoplaneta coberto por água.

O JWST, a ser lançado em 2019, será fundamental na coleta de uma gama de dados para o estudo do Sistema Solar, Universo primordial, bem como dos exoplanetas.

René Doyon, coautor do artigo, investigador principal do NIRISS, o instrumento da Agência Espacial Canadiana a bordo do JWST, explicou:

A utilização deste telescópio terá muita demanda, assim, precisaremos ser meticulosos na escolha dos exoplanetas para observação.

K2-18b é atualmente um dos melhores alvos para estudo atmosférico e vai estar perto do topo da lista de prioridades.

Enquanto examinava os dados de K2-18b, Ryan Cloutier notou algo incomum. Além de um sinal que ocorre a cada 39 dias a partir da rotação de K2-18 e de um que surge a cada 33 dias da órbita de K2-18b, ele notou um sinal diferente que ocorre a cada nove dias.

Ryan Cloutier afirmou:

Aprofundamos nos exames dos dados para tentar descobrir o que estava ocorrendo. Temos que garantir que o sinal não é apenas ruído e precisamos de fazer uma análise meticulosa para confirmá-lo, mas a observação desse sinal inicial é uma boa indicação de que havia aqui outro exoplaneta.

Cloutier colaborou com uma equipe internacional de cientistas do Observatório Astronômico da Universidade de Genebra, do iREx (Institute for research on exoplanets), da Universidade de Grenoble, da Universidade de Toronto e da Universidade do Porto.

Embora o recém-descoberto exoplaneta K2-18c esteja mais perto da sua estrela e que provavelmente seja demasiado quente para estar na zona habitável, tal como K2-18b, esse também parece ser uma super-Terra, o que significa que tem uma massa semelhante à do nosso planeta. Cloutier, que tinha estabelecido o objetivo de descobrir um novo exoplaneta durante o seu doutorado. Ele julga ter tido muita sorte por tê-lo descoberto neste banco de dados.

Não foi propriamente um momento ‘eureka’ porque ainda precisávamos passar por uma série de verificações. Assim que foi tudo verificado é que eu me apercebi… Uau! Era realmente um exoplaneta.

Fontes

Universidade de Montreal: Two Super-Earths around star K2-18

Universidade de Toronto: Researchers find exciting potential for little-known exoplanet – and discover another planet in the process

._._.

 

1707.04292 – Characterization of the K2-18 multi-planetary system with HARPS – A habitable zone super-Earth and discovery of a second, warm super-Earth on a non-coplanar orbit

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