{"id":2989,"date":"2020-04-21T06:06:26","date_gmt":"2020-04-21T06:06:26","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=2989"},"modified":"2020-04-21T06:06:36","modified_gmt":"2020-04-21T06:06:36","slug":"cheops-observa-os-seus-primeiros-exoplanetas-e-esta-pronto-para-a-ciencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2020\/04\/21\/cheops-observa-os-seus-primeiros-exoplanetas-e-esta-pronto-para-a-ciencia\/","title":{"rendered":"Cheops observa os seus primeiros exoplanetas e est\u00e1 pronto para a ci\u00eancia"},"content":{"rendered":"\n
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Impress\u00e3o de artista da estrela HD 93396 e do seu J\u00fapiter quente, KELT-11b.
HD 93396 \u00e9 uma estrela amarela subgigante localizada a 320 anos-luz de dist\u00e2ncia, um pouco mais fria e tr\u00eas vezes maior do que o nosso Sol. Hospeda um planeta gasoso inchado, KELT-11b, cerca de 30% maior que J\u00fapiter, numa \u00f3rbita muito mais pr\u00f3xima da estrela do que Merc\u00fario se encontra do Sol.
Durante o seu comissionamento em \u00f3rbita, a miss\u00e3o Cheops da ESA observou um tr\u00e2nsito de KELT-11b em frente da sua estrela-m\u00e3e. A curva de luz desta estrela mostra um declive claro causado pelo tr\u00e2nsito de oito horas de KELT-11b, que permitiu com que os cientistas determinasem com precis\u00e3o o di\u00e2metro do planeta: 181.600 km – com uma incerteza pouco abaixo de 4300 km.
Cr\u00e9dito: ESA<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Cheops, a nova miss\u00e3o de exoplanetas da ESA, completou com sucesso os seus quase tr\u00eas meses de comissionamento em \u00f3rbita, superando as expetativas do seu desempenho. O sat\u00e9lite, que iniciar\u00e1 opera\u00e7\u00f5es cient\u00edficas de rotina at\u00e9 ao final de abril, j\u00e1 obteve observa\u00e7\u00f5es promissoras de estrelas conhecidas que albergam exoplanetas, com muitas descobertas empolgantes ainda por vir.<\/p>\n\n\n\n

“A fase de comissionamento em \u00f3rbita foi um per\u00edodo emocionante e estamos satisfeitos por termos conseguido atender a todos os requisitos,” diz Nicola Rando, diretor do projeto Cheops na ESA. “A plataforma e o instrumento do sat\u00e9lite tiveram um desempenho not\u00e1vel, e os Centros de Opera\u00e7\u00f5es de Miss\u00e3o e Ci\u00eancia apoiaram as opera\u00e7\u00f5es de maneira impec\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

Lan\u00e7ado em dezembro de 2019, o Cheops (Characterising Exoplanet Satellite) abriu os olhos para o Universo no final de janeiro e logo depois tirou as suas primeiras imagens, intencionalmente desfocadas, de estrelas. A desfocagem deliberada est\u00e1 no centro da estrat\u00e9gia de observa\u00e7\u00e3o da miss\u00e3o, que melhora a precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o, espalhando a luz vinda de estrelas distantes por muitos pix\u00e9is do seu detetor.<\/p>\n\n\n\n

A precis\u00e3o \u00e9 fundamental na atual pesquisa de exoplanetas. Sabe-se que mais de 4000 planetas – e a somar – s\u00e3o estrelas em \u00f3rbita que n\u00e3o o Sol. Uma sequ\u00eancia importante \u00e9 come\u00e7ar a caracterizar esses planetas, fornecendo restri\u00e7\u00f5es \u00e0 sua estrutura, forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Tomar as medidas para caracterizar exoplanetas atrav\u00e9s da medi\u00e7\u00e3o precisa dos seus tamanhos – em particular os de planetas menores – \u00e9 exatamente a miss\u00e3o do Cheops. Antes de ser declarado pronto para a tarefa, no entanto, o pequeno sat\u00e9lite de 1,5m teve de passar por um grande n\u00famero de testes.<\/p>\n\n\n\n

Desempenho excecional<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Imagem da estrela conhecida como HD 88111, obtida pelo Cheops da ESA durante o seu comissionamento em \u00f3rbita no in\u00edcio de 2020. A estrela est\u00e1 localizada na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de Hidra, a cerca de 175 anos-luz da Terra, e desconhece-se se alberga planetas em \u00f3rbita. Para demonstrar a estabilidade do sat\u00e9lite e do instrumento, o Cheops capturou uma imagem desta estrela a cada 30 segundos durante 47 horas consecutivas.
As imagens obtidas pelo Cheops s\u00e3o intencionalmente desfocadas: esta desfocagem deliberada est\u00e1 no centro da estrat\u00e9gia de observa\u00e7\u00e3o da miss\u00e3o, que melhora a precis\u00e3o da medi\u00e7\u00e3o, espalhando a luz vinda de estrelas distantes por muitos pix\u00e9is do seu detetor.
Cr\u00e9dito: ESA\/Airbus\/Cons\u00f3rcio da Miss\u00e3o CHEOPS <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Com a primeira s\u00e9rie de testes em voo, realizada entre janeiro e fevereiro, os especialistas da miss\u00e3o come\u00e7aram a analisar a resposta do sat\u00e9lite e, em particular, do telesc\u00f3pio e detetor, no ambiente espacial real. A partir de mar\u00e7o, Cheops concentrou-se em estrelas bem estudadas.<\/p>\n\n\n\n

“Para medir o desempenho do Cheops, primeiro \u00e9 necess\u00e1rio observar estrelas cujas propriedades s\u00e3o bem conhecidas, estrelas que s\u00e3o bem-comportadas – escolhidas a dedo por serem muito est\u00e1veis, sem sinais de atividade,” diz Kate Isaak, cientista do projeto Cheops da ESA.<\/p>\n\n\n\n

Esta abordagem permitiu \u00e0s equipas da ESA, do cons\u00f3rcio de miss\u00e3o e da Airbus Espanha – a principal contratante – verificar se o sat\u00e9lite \u00e9 t\u00e3o preciso e est\u00e1vel quanto necess\u00e1rio para atingir os seus ambiciosos objetivos.<\/p>\n\n\n\n

“A indica\u00e7\u00e3o \u00e9 extremamente est\u00e1vel: isto significa que enquanto o telesc\u00f3pio observa uma estrela durante horas \u00e0 medida que a nave espacial se move ao longo da sua \u00f3rbita, a imagem da estrela permanece sempre dentro do mesmo grupo de pix\u00e9is no detetor,” explica Carlos Corral van Damme, Engenheiro Principal de Sistemas da ESA para Cheops.<\/p>\n\n\n\n

“Uma estabilidade t\u00e3o grande \u00e9 uma combina\u00e7\u00e3o do excelente desempenho do equipamento e dos algoritmos de apontamento sob medida, e ser\u00e1 especialmente importante para cumprir os objetivos cient\u00edficos da miss\u00e3o. A estabilidade t\u00e9rmica do telesc\u00f3pio e do detetor tamb\u00e9m provou ser ainda melhor do que o necess\u00e1rio,” acrescenta Carlos.<\/p>\n\n\n\n

O per\u00edodo de comissionamento demonstrou que o Cheops alcan\u00e7a a precis\u00e3o fotom\u00e9trica necess\u00e1ria e, o que \u00e9 mais importante, tamb\u00e9m mostrou que o sat\u00e9lite pode ser comandado pela equipa do segmento terrestre, conforme necess\u00e1rio, para executar as suas observa\u00e7\u00f5es cient\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n

“Fic\u00e1mos emocionados quando percebemos que todos os sistemas funcionavam como esperado ou at\u00e9 melhor do que o esperado,” diz Andrea Fortier, cientista dos instrumentos do Cheops, que liderou a equipa de comissionamento do cons\u00f3rcio da Universidade de Berna, na Su\u00ed\u00e7a.<\/p>\n\n\n\n

Hora dos exoplanetas<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Durante a sua fase de comissionamento, a miss\u00e3o Cheops da ESA observou o tr\u00e2nsito de KELT-11b em frente da sua estrela hospedeira.
HD 93396 \u00e9 uma estrela amarela subgigante localizada a 320 anos-luz de dist\u00e2ncia, um pouco mais fria e tr\u00eas vezes maior do que o nosso Sol. Hospeda um planeta gasoso inchado, KELT-11b, cerca de 30% maior que J\u00fapiter, numa \u00f3rbita muito mais pr\u00f3xima da estrela do que Merc\u00fario se encontra do Sol.
Durante o seu comissionamento em \u00f3rbita, a miss\u00e3o Cheops da ESA observou um tr\u00e2nsito de KELT-11b em frente da sua estrela-m\u00e3e. A curva de luz desta estrela mostra um declive claro causado pelo tr\u00e2nsito de oito horas de KELT-11b, que permitiu com que os cientistas determinasem com precis\u00e3o o di\u00e2metro do planeta: 181.600 km – com uma incerteza pouco abaixo de 4300 km. As medi\u00e7\u00f5es feitas pelo Cheops s\u00e3o cinco vezes mais precisas do que aquelas realizadas a partir da Terra, fornecendo uma amostra do que podemos alcan\u00e7ar com o Cheops.
Neste gr\u00e1fico, o Sol \u00e9 visto em termos de compara\u00e7\u00e3o, juntamente com o di\u00e2metro da Terra e de J\u00fapiter (calculado a partir da m\u00e9dia do seu raio volum\u00e9trico).
Cr\u00e9dito: ESA\/Airbus\/Cons\u00f3rcio da Miss\u00e3o CHEOPS <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Durante as duas \u00faltimas semanas de comissionamento em \u00f3rbita, o Cheops observou duas estrelas hospedeiras de exoplanetas enquanto os planetas “transitavam” na frente da sua estrela hospedeira e bloqueavam uma fra\u00e7\u00e3o da luz estelar. Observar tr\u00e2nsitos de exoplanetas conhecidos \u00e9 o objetivo da miss\u00e3o – medir tamanhos de planetas com precis\u00e3o e exatid\u00e3o sem precedentes e determinar as suas densidades, combinando-os com medi\u00e7\u00f5es independentes das suas massas.<\/p>\n\n\n\n

Um dos alvos era HD 93396, uma estrela amarela subgigante localizada a 320 anos-luz de dist\u00e2ncia, um pouco mais fria e tr\u00eas vezes maior do que o nosso Sol. O foco das observa\u00e7\u00f5es foi KELT-11b, um planeta gasoso inchado, cerca de 30% maior que J\u00fapiter, numa \u00f3rbita muito mais pr\u00f3xima da estrela do que Merc\u00fario se encontra do Sol.<\/p>\n\n\n\n

A curva de luz desta estrela mostra um declive claro causado pelo tr\u00e2nsito de oito horas do KELT-11b. A partir desses dados, os cientistas determinaram com precis\u00e3o o di\u00e2metro do planeta: 181.600 km – com uma incerteza pouco abaixo de 4300 km.<\/p>\n\n\n\n

“As medi\u00e7\u00f5es feitas pelo Cheops s\u00e3o cinco vezes mais precisas do que aquelas realizadas a partir da Terra. Isto d\u00e1-nos uma amostra do que podemos alcan\u00e7ar com o Cheops nos pr\u00f3ximos meses e anos,” disse Willy Benz, investigador principal do cons\u00f3rcio da miss\u00e3o Cheops e professor de astrof\u00edsica da Universidade de Berna.<\/p>\n\n\n\n

Uma revis\u00e3o formal do desempenho do sat\u00e9lite e das opera\u00e7\u00f5es do segmento terrestre foi realizada no dia 25 de mar\u00e7o e o Cheops passou com distin\u00e7\u00e3o. Com isso, a ESA passou a responsabilidade pela opera\u00e7\u00e3o da miss\u00e3o ao cons\u00f3rcio liderado por Willy Benz.<\/p>\n\n\n\n

Felizmente, as atividades de comissionamento n\u00e3o foram muito afetadas pela emerg\u00eancia resultante da pandemia de coronav\u00edrus, que resultou em medidas de distanciamento social e restri\u00e7\u00f5es ao movimento na Europa para impedir a propaga\u00e7\u00e3o do v\u00edrus.<\/p>\n\n\n\n

“O segmento terrestre tem funcionado muito bem desde o in\u00edcio, o que nos permitiu automatizar completamente a maioria das opera\u00e7\u00f5es para comandar o sat\u00e9lite e reduzir os dados j\u00e1 nas primeiras semanas ap\u00f3s o lan\u00e7amento,” explica Carlos. “Quando a crise surgiu em mar\u00e7o, com as novas regras e regulamentos adjudicados, os sistemas automatizados significavam que o impacto na miss\u00e3o era m\u00ednimo.”<\/p>\n\n\n\n

O Cheops est\u00e1 atualmente em transi\u00e7\u00e3o para opera\u00e7\u00f5es cient\u00edficas de rotina, que devem come\u00e7ar antes do final de abril. Os cientistas come\u00e7aram a observar alguns dos “primeiros alvos da ci\u00eancia” – uma sele\u00e7\u00e3o de estrelas e sistemas planet\u00e1rios escolhidos para mostrar exemplos do que a miss\u00e3o pode alcan\u00e7ar: incluem um planeta “super-Terra quente” conhecido como 55 Cancri e, que se encontra coberto por um oceano de lava, bem como o “Neptuno quente” GJ 436b, que est\u00e1 a perder a sua atmosfera devido ao brilho da estrela hospedeira. Outra estrela na lista das pr\u00f3ximas observa\u00e7\u00f5es do Cheops \u00e9 uma an\u00e3 branca, o primeiro alvo do Programa de Observadores Convidados da ESA, que fornece aos cientistas de fora do cons\u00f3rcio da miss\u00e3o a oportunidade de usar a miss\u00e3o e capitalizar as suas capacidades de observa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

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