Tecnologia Científica

Astra´nomos descobrem um 'planeta pi' do tamanho da Terra com uma a³rbita de 3,14 dias
O planeta gira em torno de sua estrela a cada 3,14 dias, a uma velocidade impressionante de 81 quila´metros por segundo, ou cerca de 181.000 milhas por hora.
Por Jennifer Chu, - 21/09/2020


Cientistas do MIT e de outros lugares descobriram um planeta do tamanho da Terra que gira em torno de sua estrela a cada 3,14 dias. Crédito: NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle, Christine Daniloff, MIT

Em um alinhamento encantador de astronomia e matemática, cientistas do MIT e de outros lugares descobriram uma "Terra pi" - um planeta do tamanho da Terra que gira em torno de sua estrela a cada 3,14 dias, em uma a³rbita que lembra a constante matemática universal.

Os pesquisadores descobriram sinais do planeta em dados coletados em 2017 pela missão K2 do Telescópio Espacial Kepler da NASA. Ao se concentrar no sistema no ini­cio deste ano com SPECULOOS, uma rede de telesca³pios baseados em terra, a equipe confirmou que os sinais eram de um planeta orbitando sua estrela. E, de fato, o planeta parece ainda estar circulando sua estrela hoje, com um período semelhante ao pi, a cada 3,14 dias.

"O planeta se move como um rela³gio", disse Prajwal Niraula, um estudante graduado do Departamento de Ciências da Terra, Atmosfanãricas e Planeta¡rias (EAPS) do MIT, que éo principal autor de um artigo publicado hoje no Astronomical Journal , intitulado: "Ï€ Earth: um planeta do tamanho da Terra de 3,14 dias da cozinha do K2 servido quente pela equipe SPECULOOS. "

"Todos precisam de um pouco de diversão hoje em dia", diz o co-autor Julien de Wit, sobre o tí­tulo do artigo e a descoberta do pra³prio planeta pi.

Extração de planeta

O novo planeta édenominado K2-315b; éo 315º sistema planetario descoberto nos dados do K2 - apenas um sistema a menos de um lugar ainda mais fortuito na lista.

Os pesquisadores estimam que K2-315b tem um raio de 0,95 o da Terra, tornando-o quase do tamanho da Terra. Ele orbita uma estrela fria de baixa massa que tem cerca de um quinto do tamanho do sol. O planeta gira em torno de sua estrela a cada 3,14 dias, a uma velocidade impressionante de 81 quila´metros por segundo, ou cerca de 181.000 milhas por hora.

Embora sua massa ainda não tenha sido determinada, os cientistas suspeitam que o K2-315b seja terrestre, como a Terra. Mas o planeta pi provavelmente não éhabita¡vel, já que sua a³rbita estreita o aproxima o suficiente de sua estrela para aquecer suasuperfÍcie a até450 kelvins, ou cerca de 350 graus Fahrenheit - perfeito, ao que parece, para assar torta de verdade.

"Isso seria muito quente para ser habita¡vel no entendimento comum da frase", diz Niraula, que acrescenta que a empolgação em torno deste planeta em particular, além de suas associações com a constante matemática pi, éque ele pode se revelar um candidato promissor para estudando as caracteri­sticas de sua atmosfera.

"Agora sabemos que podemos minerar e extrair planetas de dados arquivados e, com sorte, não havera¡ planetas deixados para trás, especialmente esses realmente importantes que tem um alto impacto", disse de Wit, que éprofessor assistente em EAPS, e um membro do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT.
 
Os coautores do MIT de Niraula e de Wit incluem Benjamin Rackham e Artem Burdanov, junto com uma equipe de colaboradores internacionais.

Quedas nos dados

Os pesquisadores são membros do SPECULOOS, um acra´nimo para The Search for habitable Planets EClipsing ULtra-cOOl Stars, e nomeado para uma rede de quatro telesca³pios de 1 metro no deserto do Atacama do Chile, que varre o canãu no hemisfanãrio sul . Mais recentemente, a rede adicionou um quinto telesca³pio, o primeiro a ser localizado no hemisfanãrio norte, chamado Artemis - um projeto que foi liderado por pesquisadores do MIT.

Os telesca³pios SPECULOOS são projetados para pesquisar planetas semelhantes a  Terra pra³ximos, ana£s ultracool - estrelas pequenas e fracas que oferecem aos astrônomos uma chance melhor de localizar um planeta em a³rbita e caracterizar sua atmosfera, já que essas estrelas não tem o brilho de estrelas muito maiores e mais brilhantes .

"Esses anaµes ultracool estãoespalhados por todo o canãu", diz Burdanov. "Pesquisas terrestres direcionadas como SPECULOOS são aºteis porque podemos olhar para esses anaµes ultracool um por um."

Em particular, os astrônomos olham para estrelas individuais em busca de sinais de tra¢nsitos, ou quedas peria³dicas na luz de uma estrela, que sinalizam um possí­vel planeta cruzando na frente da estrela, e brevemente bloqueando sua luz.

No ini­cio deste ano, Niraula encontrou uma anãfria, ligeiramente mais quente do que o limite comumente aceito para uma anãultracool, em dados coletados pela campanha K2 - a segunda missão de observação do Telescópio Espacial Kepler, que monitorou lascas do canãu enquanto a Espaçonave orbitava o sol.

Ao longo de vários meses em 2017, o telesca³pio Kepler observou uma parte do canãu que inclua­a a anãfria, rotulada nos dados do K2 como EPIC 249631677. Niraula vasculhou este período e encontrou cerca de 20 mergulhos na luz desta estrela, que parecia repita a cada 3,14 dias.

A equipe analisou os sinais, testando diferentes cenários astrofisicos potenciais para sua origem, e confirmou que os sinais eram provavelmente de um planeta em tra¢nsito, e não um produto de algum outro fena´meno, como um sistema bina¡rio de duas estrelas em espiral.

Os pesquisadores então planejaram dar uma olhada mais de perto na estrela e em seu planeta orbital com SPECULOOS. Mas, primeiro, eles tinham que identificar uma janela de tempo em que teriam certeza de pegar um transporte paºblico.

"Encontrar a melhor noite para acompanhar do solo éum pouco complicado", diz Rackham, que desenvolveu um algoritmo de previsão para prever quando um tra¢nsito podera¡ ocorrer na próxima vez. "Mesmo quando vocêvaª esse sinal de 3,14 dias nos dados do K2, háuma incerteza nisso, que aumenta a cada a³rbita."

Com o algoritmo de previsão de Rackham, o grupo reduziu-se em várias noites em fevereiro de 2020, durante as quais eles provavelmente veriam o planeta cruzando na frente de sua estrela. Eles então apontaram os telesca³pios da SPECULOOS na direção da estrela e foram capazes de ver três tra¢nsitos claros: dois com os telesca³pios da rede do hemisfanãrio sul, e o terceiro de Artemis, no hemisfanãrio norte.

Os pesquisadores dizem que o novo planeta pi pode ser um candidato promissor para acompanhar o telesca³pio espacial James Webb (JWST), para ver detalhes da atmosfera do planeta. Por enquanto, a equipe estãoprocurando por outros conjuntos de dados, como da missão TESS da NASA, e também estãoobservando diretamente os canãus com Artemis e o resto da rede SPECULOOS, em busca de sinais de planetas semelhantes a  Terra.

“Havera¡ planetas mais interessantes no futuro, bem a tempo para o JWST, um telesca³pio projetado para sondar a atmosfera desses mundos aliena­genas”, disse Niraula. "Com algoritmos melhores, espero que um dia possamos procurar planetas menores , mesmo tão pequenos quanto Marte."

 

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