TESS da NASA descobre mundo intrigante com tamanho entre o da Terra e de Vénus

Utilizando observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e de muitas outras instalações, duas equipas internacionais de astrónomos descobriram um planeta com dimensões entre a Terra e Vénus a apenas 40 anos-luz de distância. Múltiplos factores fazem dele um candidato adequado para um estudo mais aprofundado com o Telescópio Espacial James Webb.

O TESS observa uma grande faixa do céu durante cerca de um mês de cada vez, registando as alterações de brilho de dezenas de milhares de estrelas a intervalos que vão de 20 segundos a 30 minutos. Captar trânsitos – quedas breves e regulares de brilho estelar provocadas pela passagem de mundos em órbita – é um dos principais objetivos da missão.

“Encontrámos, até à data e recorrendo ao método de trânsito, o mundo mais próximo, temperado e do tamanho da Terra “, disse Masayuki Kuzuhara, professor assistente no Centro de Astrobiologia em Tóquio, que coliderou uma equipa de investigação com Akihiko Fukui, professor assistente na Universidade de Tóquio. “Embora ainda não saibamos se possui uma atmosfera, temos pensado nele como um exo-Vénus, com tamanho e energia recebidos da sua estrela semelhantes aos do nosso vizinho planetário no Sistema Solar.”

A estrela hospedeira, chamada Gliese 12, é uma anã vermelha fria situada a quase 40 anos-luz de distância na direção da constelação de Peixes. A estrela tem apenas cerca de 27% do tamanho do Sol, com cerca de 60% da temperatura da superfície do Sol. O mundo recém-descoberto, chamado Gliese 12 b, completa uma órbita a cada 12,8 dias e é do tamanho da Terra ou ligeiramente mais pequeno – comparável a Vénus. Assumindo que não tem atmosfera, o planeta tem uma temperatura à superfície estimada em cerca de 42 graus Celsius.

Os astrónomos dizem que as relativamente pequenas massas e tamanhos das anãs vermelhas as tornam ideais para encontrar planetas do tamanho da Terra. Uma estrela mais pequena significa um maior escurecimento em cada trânsito, e uma massa menor significa que um planeta em órbita pode produzir uma maior oscilação, conhecida como “movimento reflexo”, da estrela. Estes efeitos tornam os planetas mais pequenos mais fáceis de detetar.

As luminosidades mais baixas das estrelas anãs vermelhas também significam que as suas zonas habitáveis – o intervalo de distâncias orbitais onde pode existir água líquida à superfície de um planeta – ficam mais perto [delas]. Isto faz com que seja mais fácil detetar planetas em trânsito dentro de zonas habitáveis em torno de anãs vermelhas do que em torno de estrelas que emitem mais energia.

A distância que separa Gliese 12 e o novo planeta é apenas 7% da distância entre a Terra e o Sol. O planeta recebe 1,6 vezes mais energia da sua estrela do que a Terra recebe do Sol e cerca de 85% do que Vénus recebe.

“Gliese 12 b representa um dos melhores alvos para estudar se planetas do tamanho da Terra em órbita de estrelas frias podem reter as suas atmosferas, um passo crucial para avançar a nossa compreensão da habitabilidade em planetas da nossa Galáxia”, disse Shishir Dholakia, estudante de doutoramento no Centro de Astrofísica da Universidade do Sul de Queensland, na Austrália. Coliderou uma equipa de investigação diferente juntamente com Larissa Palethorpe, estudante de doutoramento na Universidade de Edimburgo e na UCL (University College London).

Ambas as equipas sugerem que o estudo de Gliese 12 b pode ajudar a desvendar alguns aspetos da evolução do nosso próprio Sistema Solar.

“Pensa-se que as primeiras atmosferas da Terra e de Vénus foram removidas e depois reabastecidas por desgaseificação vulcânica e bombardeamentos de material residual do Sistema Solar”, explicou Palethorpe. “A Terra é habitável, mas Vénus não o é devido à sua completa perda de água. Como Gliese 12 b está entre a Terra e Vénus em termos de temperatura, a sua atmosfera pode ensinar-nos muito sobre os percursos de habitabilidade que os planetas tomam à medida que se desenvolvem.”

Um factor importante na manutenção de uma atmosfera é a atividade da sua estrela. As anãs vermelhas tendem a ser magneticamente ativas, o que resulta em frequentes e poderosas erupções de raios X. No entanto, as análises de ambas as equipas concluem que Gliese 12 não mostra sinais de comportamento extremo.

Um artigo liderado por Kuzuhara e Fukui foi publicado no dia 23 de maio na revista The Astrophysical Journal Letters. Os resultados de Dholakia e Palethorpe foram publicados na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society no mesmo dia.

Durante um trânsito, a luz da estrela hospedeira passa através de qualquer atmosfera. As diferentes moléculas de gás absorvem cores diferentes, pelo que o trânsito fornece um conjunto de impressões digitais químicas que podem ser detetadas por telescópios como o Webb.

“Conhecemos apenas uma mão-cheia de planetas temperados semelhantes à Terra que estão suficientemente próximos de nós e que cumprem outros critérios necessários para este tipo de estudo, chamado espetroscopia de transmissão, utilizando as instalações atuais”, disse Michael McElwain, astrofísico investigador do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, e coautor do artigo científico de Kuzuhara e Fukui. “Para compreender melhor a diversidade das atmosferas e os desfechos evolutivos destes planetas, precisamos de mais exemplos como Gliese 12 b.”

// NASA (comunicado de imprensa)
// Observatório W. M. Keck (comunicado de imprensa)
// Universidade do Sul de Queensland (comunicado de imprensa)
// UCL (comunicado de imprensa)
// Universidade de Birmingham (comunicado de imprensa)
// Real Sociedade Astronómica (comunicado de imprensa)
// Universidade de Warwick (comunicado de imprensa)
// IAC (comunicado de imprensa)
// Artigo científico #1 (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico #1 (arXiv.org)
// Artigo científico #2 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico #2 (arXiv.org)

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Gliese 12 b:
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Gliese 12 (Wikipedia)

Exoplanetas:
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Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

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