{"id":5666,"date":"2022-12-20T07:35:19","date_gmt":"2022-12-20T06:35:19","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=5666"},"modified":"2022-12-20T07:35:20","modified_gmt":"2022-12-20T06:35:20","slug":"hubble-ajuda-a-descobrir-um-novo-tipo-de-planeta-composto-em-grande-parte-por-agua","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2022\/12\/20\/hubble-ajuda-a-descobrir-um-novo-tipo-de-planeta-composto-em-grande-parte-por-agua\/","title":{"rendered":"Hubble ajuda a descobrir um novo tipo de planeta, composto em grande parte por \u00e1gua<\/strong>"},"content":{"rendered":"\n

Os investigadores encontraram evid\u00eancias da exist\u00eancia de um novo tipo de planeta a que chamaram “mundo de \u00e1gua”, onde a \u00e1gua constitui uma grande fra\u00e7\u00e3o de todo o planeta. Estes mundos, descobertos num sistema planet\u00e1rio a 218 anos-luz de dist\u00e2ncia, s\u00e3o diferentes de todos os planetas do nosso Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n

A equipa, liderada por Carolina Piaulet do iREx (Institute for Research on Exoplanets) da Universidade de Montreal, publicou um estudo detalhado de um sistema planet\u00e1rio conhecido como Kepler-138 na revista Nature Astronomy.<\/p>\n\n\n\n

Piaulet, que \u00e9 membro da equipa de investiga\u00e7\u00e3o de Bj\u00f6rn Benneke na Universidade de Montreal, observou os exoplanetas Kepler-138 c e Kepler-138 d tanto com o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA\/ESA como com o Telesc\u00f3pio Espacial Spitzer da NASA. Ela descobriu que os planetas podem ser compostos em grande parte por \u00e1gua.<\/p>\n\n\n

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Nesta ilustra\u00e7\u00e3o a super-terra Kepler-138 d est\u00e1 em primeiro plano. \u00c0 esquerda, o planeta Kepler-138 c, e ao fundo o planeta Kepler-138 b, visto em silhueta a transitar a sua estrela central. Kepler 138 \u00e9 uma estrela an\u00e3 vermelha, localizada a 218 anos-luz de dist\u00e2ncia. A baixa densidade de Kepler-138 c e Kepler-138 d – que s\u00e3o quase id\u00eanticos em tamanho – significa que devem ser compostos em grande parte por \u00e1gua. Ambos t\u00eam duas vezes a massa da Terra, mas cerca de metade da sua densidade, e por isso n\u00e3o podem ser rochas s\u00f3lidas. Isto \u00e9 baseado em medi\u00e7\u00f5es da sua massa vs. di\u00e2metro f\u00edsico. S\u00e3o considerados uma nova classe de “planeta de \u00e1gua”, ao contr\u00e1rio de qualquer outro planeta encontrado no nosso Sistema Solar. Kepler-138 b \u00e9 um dos exoplanetas mais pequenos conhecidos, tendo a massa do planeta Marte e a densidade de rocha.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA e Leah Hustak (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

A \u00e1gua n\u00e3o foi diretamente detetada, mas ao comparar as dimens\u00f5es e massas dos planetas com modelos, concluiu que uma fra\u00e7\u00e3o significativa do seu volume – at\u00e9 metade – deve ser feita de materiais mais leves do que rocha, mas mais pesados do que o hidrog\u00e9nio ou h\u00e9lio (que constituem a maior parte dos planetas gigantes gasosos como J\u00fapiter). O material candidato mais comum \u00e9 a \u00e1gua.<\/p>\n\n\n\n

“Antes pens\u00e1vamos que os planetas que eram um pouco maiores do que a Terra eram grandes bolas de metal e rocha, como vers\u00f5es escaladas da Terra, e foi por isso que lhes cham\u00e1mos super-Terras”, explicou Benneke. “Contudo, mostr\u00e1mos agora que estes dois planetas, Kepler-138 c e d, s\u00e3o de natureza bastante diferente e que uma grande fra\u00e7\u00e3o do seu volume total \u00e9 provavelmente composta por \u00e1gua. \u00c9 a melhor evid\u00eancia at\u00e9 agora de mundos aqu\u00e1ticos, um tipo de planeta que foi teorizado durante muito tempo pelos astr\u00f3nomos”.<\/p>\n\n\n\n

Com volumes mais do triplo do da Terra e massas duas vezes maiores, os planetas c e d t\u00eam densidades muito mais baixas do que a Terra. Isto \u00e9 surpreendente porque a maioria dos planetas apenas ligeiramente maiores do que a Terra que foram estudados em detalhe at\u00e9 agora, todos pareciam ser mundos rochosos como o nosso. A compara\u00e7\u00e3o mais pr\u00f3xima, dizem os investigadores, seria algumas das luas geladas do Sistema Solar exterior que tamb\u00e9m s\u00e3o em grande parte compostas por \u00e1gua envolvendo um n\u00facleo rochoso.<\/p>\n\n\n\n

“Imagine vers\u00f5es maiores de Europa ou Enc\u00e9lado, as luas ricas em \u00e1gua que orbitam J\u00fapiter e Saturno, mas muito mais perto da sua estrela”, explicou Pialuet. “Em vez de uma superf\u00edcie gelada, abrigariam grandes inv\u00f3lucros de vapor de \u00e1gua”.<\/p>\n\n\n\n

“A identifica\u00e7\u00e3o segura de um objeto com a densidade das luas geladas do Sistema Solar, mas significativamente maior e mais massivo, demonstra claramente a grande diversidade dos exoplanetas”, acrescentou o membro da equipa Jose-Manuel Almenara da Universidade Grenoble-Alpes na Fran\u00e7a. “Espera-se que este seja o resultado de uma variedade de processos de forma\u00e7\u00e3o e evolu\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores advertem que os planetas podem n\u00e3o ter oceanos como os da Terra, diretamente \u00e0 superf\u00edcie do planeta. “A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d est\u00e1 provavelmente acima do ponto de ebuli\u00e7\u00e3o da \u00e1gua e esperamos uma atmosfera espessa e densa feita de vapor neste planeta. S\u00f3 sob essa atmosfera de vapor poderia haver potencialmente \u00e1gua l\u00edquida a alta press\u00e3o, ou mesmo \u00e1gua noutra fase que ocorre a altas press\u00f5es, chamada flu\u00eddo supercr\u00edtico”, disse Paulet.<\/p>\n\n\n\n

O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA\/ESA\/CSA tamb\u00e9m vai fazer observa\u00e7\u00f5es de acompanhamento. “Agora que identific\u00e1mos com seguran\u00e7a o ‘mundo de \u00e1gua’ Kepler-138 d, o JWST \u00e9 a chave para revelar a composi\u00e7\u00e3o atmosf\u00e9rica de um objeto t\u00e3o ex\u00f3tico”, partilhou Daria Kubyshkina, membro da equipa na Academia Austr\u00edaca de Ci\u00eancias. “Dar-nos-\u00e1 informa\u00e7\u00e3o cr\u00edtica que permitir\u00e1 comparar a composi\u00e7\u00e3o das luas geladas do Sistema Solar com as suas contrapartes extrassolares maiores e mais massivas”.<\/p>\n\n\n

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Esta \u00e9 uma ilustra\u00e7\u00e3o de artista mostrando uma sec\u00e7\u00e3o transversal da Terra (esquerda) e o exoplaneta Kepler-138 d (direita). Tal como a Terra, este exoplaneta tem um interior composto por metais e rochas (por\u00e7\u00e3o castanha), mas Kepler-138 d tem tamb\u00e9m uma espessa camada de \u00e1gua de alta press\u00e3o sob v\u00e1rias formas: \u00e1gua supercr\u00edtica e potencialmente l\u00edquida nas profundezas do planeta e um extenso inv\u00f3lucro de vapor de \u00e1gua (tons de azul) mais acima. Estas camadas de \u00e1gua constituem mais de 50% do seu volume, ou uma profundidade de cerca de 2000 quil\u00f3metros). A Terra, em compara\u00e7\u00e3o, tem uma fra\u00e7\u00e3o insignificante de \u00e1gua l\u00edquida com uma profundidade m\u00e9dia do oceano inferior a 4 kil\u00f3metros.
Cr\u00e9dito: Benoit Gougeon (Universidade de Montreal)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Recentemente, outra equipa da Universidade de Montreal encontrou um planeta chamado TOI-1452b que, potencialmente, poderia estar coberto por um oceano de \u00e1gua l\u00edquida, mas ser\u00e1 necess\u00e1rio o Webb para confirmar isto tamb\u00e9m.<\/p>\n\n\n\n

Em 2014, dados do Telesc\u00f3pio Espacial Kepler da NASA permitiram aos astr\u00f3nomos anunciar a dete\u00e7\u00e3o de tr\u00eas planetas em \u00f3rbita de Kepler-138, uma estrela an\u00e3 vermelha na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de Lira. Isto foi baseado numa queda mensur\u00e1vel no brilho estelar \u00e0 medida que cada planeta passava momentaneamente em frente da estrela.<\/p>\n\n\n\n

Benneke e a sua colega Diana Dragomir, da Universidade do Novo M\u00e9xico, tiveram a ideia de reobservar o sistema planet\u00e1rio com os telesc\u00f3pios espaciais Hubble e Spitzer entre 2014 e 2016 para capturar mais tr\u00e2nsitos de Kepler-138 d, o terceiro planeta do sistema, a fim de estudar a sua atmosfera.<\/p>\n\n\n\n

Um novo exoplaneta no sistema<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embora as observa\u00e7\u00f5es anteriores pelo telesc\u00f3pio espacial Kepler tivessem apenas mostrado tr\u00e2nsitos de tr\u00eas pequenos planetas em torno de Kepler-138, Piaulet e a sua equipa ficaram surpreendidas ao descobrir que as observa\u00e7\u00f5es do Hubble e Spitzer exigiam a presen\u00e7a de um quarto planeta no sistema, Kepler-138 e.<\/p>\n\n\n\n

Este planeta recentemente encontrado \u00e9 pequeno e est\u00e1 mais distante da sua estrela do que os outros tr\u00eas, demorando 38 dias a completar uma \u00f3rbita. O planeta encontra-se na zona habit\u00e1vel da sua estrela, uma regi\u00e3o temperada onde recebe a quantidade certa de calor da sua estrela fria para n\u00e3o ser demasiado quente nem demasiado frio e assim permitir a presen\u00e7a de \u00e1gua l\u00edquida.<\/p>\n\n\n\n

A natureza deste planeta adicional, recentemente descoberto, no entanto, permanece uma quest\u00e3o em aberto porque n\u00e3o parece transitar a sua estrela hospedeira da perspetiva do Sistema Solar. A observa\u00e7\u00e3o do tr\u00e2nsito exoplanet\u00e1rio teria permitido aos astr\u00f3nomos determinar o seu tamanho.<\/p>\n\n\n\n

Com Kepler-138 e agora na imagem, as massas dos planetas anteriormente conhecidos foram novamente medidas atrav\u00e9s do m\u00e9todo de varia\u00e7\u00e3o do tempo de tr\u00e2nsito, que envolve seguir pequenas varia\u00e7\u00f5es nos momentos precisos dos tr\u00e2nsitos dos planetas em frente da sua estrela, provocadas pela atra\u00e7\u00e3o gravitacional de outros planetas pr\u00f3ximos.<\/p>\n\n\n\n

Os investigadores tiveram outra surpresa: descobriram que os dois mundos aqu\u00e1ticos Kepler-138 c e d s\u00e3o planetas “g\u00e9meos”, com praticamente o mesmo tamanho e massa, enquanto anteriormente se pensava que eram drasticamente diferentes. O planeta mais pr\u00f3ximo, Kepler-138 b, por outro lado, est\u00e1 confirmado como sendo um pequeno planeta com a massa de Marte, um dos exoplanetas mais pequenos conhecidos at\u00e9 \u00e0 data.<\/p>\n\n\n\n

“\u00c0 medida que os nossos instrumentos e t\u00e9cnicas se tornam suficientemente sens\u00edveis para encontrar e estudar planetas que est\u00e3o mais longe das suas estrelas, podemos come\u00e7ar a encontrar muitos mais destes mundos aqu\u00e1ticos”, conclui Benneke.<\/p>\n\n\n\n

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