TESS da NASA marca “hat trick” com 3 novos mundos

O mais recente caçador de planetas da NASA, TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), descobriu três novos mundos – um ligeiramente maior que a Terra e dois de um tipo não encontrado no nosso Sistema Solar – em órbita de uma estrela próxima. Os planetas encaixam numa lacuna observada na classificação exoplanetária dos tamanhos conhecidos e prometem estar entre os alvos mais curiosos para estudos futuros.

TOI (TESS Object of Interest) 270 é uma estrela fraca e fria, mais comummente identificada pelo seu nome de catálogo: UCAC4 191-004642. A anã do tipo M é aproximadamente 40% mais pequena do que o Sol em tamanho e massa e tem uma temperatura de superfície cerca de um-terço inferior à do Sol. O sistema planetário está a cerca de 73 anos-luz de distância na direção da constelação de Pintor.

“Este sistema é exatamente aquilo que o TESS pretende encontrar – planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente a uma estrela hospedeira inativa, sem atividade estelar excessiva como proeminências,” comenta o investigador Maximilian Günther do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em Cambridge, EUA. “Esta estrela é calma e está muito perto de nós e é, portanto, muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com observações de acompanhamento, em breve poderemos determinar a composição destes mundos, estabelecer a presença de atmosferas, que gases contêm e muito mais.”

O artigo que descreve o sistema foi publicado na revista Nature Astronomy e está disponível online.

O planeta mais interior, TOI 270 b, é provavelmente um mundo rochoso aproximadamente 25% maior do que a Terra. Orbita a estrela a cada 3,4 dias a uma distância cerca de 13 vezes mais pequena que a distância que separa Mercúrio do Sol. Com base em estudos estatísticos de exoplanetas conhecidos de tamanho similar, a equipa científica estima que TOI 270 b tenha uma massa cerca de 1,9 vezes maior que a da Terra.

Devido à sua proximidade com a estrela, o planeta b é um mundo escaldante. A sua temperatura de equilíbrio – isto é, a temperatura baseada apenas na energia que recebe da estrela, que ignora os efeitos adicionais de aquecimento de uma possível atmosfera – ronda os 254º C.

Os outros dois planetas, TOI 270 c e d têm, respetivamente, 2,4 e 2,1 vezes o tamanho da Terra e orbitam a estrela a cada 5,7 e 11,4 dias. Embora com apenas cerca de metade do seu tamanho, ambos podem ser semelhantes ao planeta Neptuno do nosso Sistema Solar, com composições dominadas por gases em vez de rocha, e provavelmente têm aproximadamente 5 e 7 vezes a massa da Terra, respetivamente.

É provável que todos os planetas tenham bloqueio de marés em relação à estrela, o que significa que giram uma vez no seu próprio eixo a cada órbita e mantêm o mesmo lado voltado para a estrela a todos os momentos, tal como a Lua o faz em órbita da Terra.

Os planetas c e d podem ser melhor descritos como mini-Neptunos, um tipo de planeta não existente no nosso próprio Sistema Solar. Os investigadores esperam que uma maior exploração de TOI 270 possa ajudar a explicar como dois destes dois mini-Neptunos se formaram ao lado de um mundo quase do tamanho da Terra.

“Um aspeto interessante deste sistema é que os seus planetas caem numa lacuna bem estabelecida na classificação planetária em termos de tamanho,” diz o coautor Fran Pozuelos, investigador pós-doutorado da Universidade de Liège, Bélgica. “É invulgar que os planetas tenham tamanhos entre 1,5 e duas vezes o da Terra por razões provavelmente relacionadas com o modo como os planetas se formam, mas este ainda é um tópico altamente controverso. TOI 270 é um excelente laboratório para estudar as margens dessa lacuna e ajudar-nos-á a entender melhor como os sistemas planetários se formam e evoluem.”

A equipa de Günther está particularmente interessada no planeta mais exterior, TOI 270 d. A equipa estima que a temperatura de equilíbrio do planeta ronde os 66º C. Isso torna-o o mundo mais temperado do sistema – e, como tal, uma raridade entre os planetas de trânsito conhecidos.

“TOI 270 está perfeitamente situada no céu para estudar as atmosferas dos seus planetas exteriores com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA,” disse Adina Feinstein, aluna de doutoramento da Universidade de Chicago. “Será observável pelo Webb durante mais de meio ano, o que poderá permitir estudos de comparação realmente interessantes entre as atmosferas de TOI 270 c e d.”

A equipa espera que mais pesquisas revelem planetas adicionais além dos três agora conhecidos. Se o planeta d tiver um núcleo rochoso coberto por uma atmosfera espessa, a sua superfície será demasiado quente para a presença de água líquida, considerada um requisito fundamental para um mundo potencialmente habitável. Mas os estudos posteriores poderão descobrir planetas rochosos adicionais a distâncias ligeiramente maiores da estrela, onde temperaturas mais baixas podem permitir que a água líquida se acumule nas suas superfícies.

// NASA (comunicado de imprensa)
// MIT News (comunicado de imprensa)
// UC Riverside (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)
// Artigo científico (arXiv.org)

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TOI 270:
Simbad
TOI 270 b (Exoplanet.eu)
TOI 270 c (Exoplanet.eu)
TOI 270 d (Exoplanet.eu)

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite):
NASA
NASA/Goddard
Programa de Investigadores do TESS (HEASARC da NASA)
MAST (Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais)
Wikipedia

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
ESA
Wikipedia