Super-Terra rochosa é encontrada transitando em zona habitável de uma calma estrela anã vermelha
Um exoplaneta orbitando uma estrela anã vermelha a 40 anos-luz da Terra pode ser o novo detentor do título de “melhor lugar para procurar por sinais de vida além do sistema solar”. Usando o instrumento HARPS do ESO em La Silla, e outros telescópios ao redor do mundo, uma equipe internacional de astrônomos descobriu uma “super-Terra” em órbita na zona habitável em torno da estrela fraca LHS 1140. Este mundo é um pouco maior e muito mais maciço do que a Terra e provavelmente manteve a maior parte de sua atmosfera. Isto, junto com o fato de que ele passa na frente de sua estrela-mãe, uma vez que orbita, faz com que seja uma das mais emocionantes metas futuras para estudos atmosféricos. Os resultados irão aparecer na edição da revista Nature de 20 de abril, 2017.
A recém-descoberta super-Terra órbita LHS 1140b na zona habitável em torno de um fraca anã vermelha, chamada LHS 1140, na constelação de Cetus (o monstro marinho) [1]. As anãs vermelhas são muito menores e mais frias do que o Sol e, embora LHS 1140b esteja dez vezes mais perto de sua estrela do que a Terra está do Sol, ele só recebe cerca de metade da luz solar de sua estrela do que a Terra e situa-se no meio da zona habitável. A órbita é vista quase no mesmo plano que a Terra e a medida que o exoplaneta passa na frente da estrela uma vez em cada órbita ele bloqueia um pouco de sua luz a cada 25 dias.
“Este é o exoplaneta mais emocionante que eu já vi na última década”, disse o principal autor Jason Dittmann do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (Cambridge, EUA). “Nós dificilmente poderíamos esperar um alvo melhor para realizar uma das maiores missões na ciência – em busca de evidências de vida fora da Terra.”
“As presentes condições da anã vermelha são particularmente favoráveis – LHS 1140 gira mais lentamente e emite menos radiação de alta energia do que outras estrelas de baixa massa semelhantes”, explica o membro da equipe Nicola Astudillo-Defru do Observatório de Genebra, Suíça [2].
Para a vida como a conhecemos existir, um planeta deve ter água líquida na superfície e manter uma atmosfera. Quando as estrelas anãs vermelhas são jovens, elas são conhecidas por emitir radiação que pode ser prejudicial para as atmosferas dos planetas que as orbitam. Neste caso, o tamanho grande do planeta significa que um oceano de magma poderia ter existido em sua superfície durante milhões de anos. Este oceano fervilhante de lava poderia alimentar vapor na atmosfera por muito tempo após a estrela acalmar o seu atual brilho constante, repondo o planeta com água.
A descoberta foi feita inicialmente com o MEarth, que detectou o primeiro indicador: mergulhos característicos em luz a medida que o exoplaneta passava em frente da estrela. O instrumento HARPS do ESO, acrônimo para High Accuracy Radial velocity Planet Searcher for the Northern hemisphere, em seguida, fez observações de acompanhamento cruciais que confirmaram a presença da super-Terra. HARPS também ajudou a fechar o período orbital e deduziu a massa e densidade do exoplaneta [3].
Os astrônomos estimam a idade do planeta em pelo menos cinco bilhões de anos. Eles também deduziram que ele tem um diâmetro 1,4 vezes maior que a Terra – quase 18.000 km. Mas com uma massa cerca de sete vezes maior do que a Terra e, portanto, uma densidade muito maior, isso implica que o exoplaneta é provavelmente feito de rocha com um núcleo de ferro denso.
Esta super-Terra pode ser o melhor candidato para observações futuras para estudar e caracterizar a sua atmosfera, se houver. Dois dos membros europeus da equipe, Xavier Delfosse e Xavier Bonfils ambos do CNRS e IPAG em Grenoble, França, concluem: “ O sistema de LHS 1140 pode vir a ser um objetivo ainda mais importante para a futura caracterização de planetas na zona habitável de Proxima b ou TRAPPIST-1. Este foi um ano notável para descobertas de exoplanetas! ”[4, 5].
Em particular, as observações futuras do telescópio espacial da NASA/ ESA Hubble serão capazes de avaliar exatamente como a radiação de alta energia é derramada sobre LHS 1140b, de modo que a sua capacidade de suportar a vida pode ser ainda mais restrita.
Mais ainda no futuro – quando novos telescópios como do ESO Extremely Large Telescope estiverem operando – é provável que vamos ser capazes de fazer observações detalhadas das atmosferas de exoplanetas, e LHS 1140b é um candidato excepcional para tais estudos.
Notas
[1] A zona habitável é definida pelo intervalo de orbita em torno de uma estrela, em que um planeta possui a temperatura adequada necessária para a água líquida existir na superfície do planeta.
[2] Embora o planeta esteja localizado na zona em que a vida como a conhecemos poderia existir, ele provavelmente não entraria nesta região até cerca de quarenta milhões de anos após a formação da estrela anã vermelha. Durante esta fase, o exoplaneta teria sido submetido ao passado ativo e volátil de sua estrela-mãe. Uma anã vermelha jovem pode facilmente tirar fora a água da atmosfera de um planeta se formando na sua vizinhança, o que leva a um efeito de estufa semelhante ao que é visto em Vénus.
[3] Este esforço permitiu outros eventos de trânsito serem detectados pelo MEarth para que os astrônomos pudessem concluir a detecção do exoplaneta uma vez por todas.
[4] O planeta em torno de Proxima Centauri (eso1629) é muito mais próximo da Terra, mas provavelmente não transita sua estrela, o que torna muito difícil determinar se ele mantém uma atmosfera.
[5] Ao contrário do sistema TRAPPIST-1 (eso1706), não há outros exoplanetas ao redor de LHS 1140. Acredita-se que sistemas multi-planetários sejam comuns em torno de anãs vermelhas, por isso é possível que exoplanetas adicionais tenham sido detectados até agora, porque eles são muito pequenos.
[ESO]