Tecnologia Científica

Os cientistas confirmam a terceira estrela mais próxima com um planeta - e é rochosa como a Terra
Instrumento MAROON-X construído pela equipe UChicago mede seu primeiro planeta
Por Louise Lerner - 07/03/2021



Um conceito artístico do novo planeta, chamado Gliese 486 b, que está localizado a pouco mais de duas dúzias de anos-luz da Terra e também é feito de rocha - embora seja mais quente e três vezes maior do que nossa casa. Ilustração de José A. Caballero e Javier Bollaín

Nas últimas duas décadas, os cientistas descobriram mais e mais planetas orbitando estrelas distantes - mas, em certo sentido, eles ainda são apenas pontos em um mapa.

“É como olhar para um mapa da Europa e ver o ponto rotulado como 'Paris'”, disse o astrofísico da Universidade de Chicago, Jacob Bean. "Você sabe onde fica, mas há muita coisa que você está perdendo sobre a cidade."

Os cientistas estão desenvolvendo novos telescópios e instrumentos para preencher cada vez mais essa imagem. Bean liderou a criação de um desses instrumentos, chamado MAROON-X,  que foi instalado no Telescópio Gemini no Havaí no ano passado . Ele permitiu aos cientistas não apenas confirmar a existência da terceira estrela mais próxima com um exoplaneta em trânsito, mas também fazer medições extraordinariamente precisas desse planeta e descobrir que ele é rochoso como a Terra.

O novo planeta, chamado Gliese 486 b, está localizado a pouco mais de duas dúzias de anos-luz da Terra na direção da constelação de Virgem e também é feito de rocha - embora seja mais quente e três vezes maior do que nossa casa. 

“Este é o terceiro sistema mais próximo com um exoplaneta em trânsito e deve ser apenas o primeiro de uma longa linha deles para o MAROON-X”, disse Bean, professor associado do Departamento de Astronomia e Astrofísica. “Estamos muito felizes. Vamos aprender muito sobre exoplanetas terrestres nos próximos anos. ” 

Por séculos, os astrônomos não tiveram telescópios poderosos o suficiente para encontrar exoplanetas, porque eles são muito, muito difíceis de ver perto da luz ofuscante de suas estrelas. Mesmo com equipamentos melhores, atacar o problema com vários métodos diferentes ainda pode render melhores resultados. 

Projetado para funcionar em parceria com outros instrumentos de caça a exoplanetas, o MAROON-X captura pequenas mudanças no espectro de luz de uma estrela enquanto um planeta em órbita a puxa em uma dança sincronizada em torno do centro de massa comum. Usando essa informação, os cientistas podem calcular a massa do planeta invisível. Eles podem então combinar esses cálculos com leituras da espaçonave TESS da NASA - que mede o tamanho do planeta - para descobrir se o planeta é denso e rochoso, como a Terra, ou gasoso como Júpiter. 

A TESS já havia registrado a possível existência de um planeta próximo à estrela Gliese 486, que a equipe do MAROON-X identificou como um bom candidato para sua primeira corrida de observação. 

“Olhando para os dados, imediatamente percebemos que a estrela que orbita acabou sendo extremamente silenciosa, em comparação com outras estrelas que brilham muito”, disse Bean. “Combinado com nossos instrumentos realmente sensíveis, tivemos uma bela oportunidade de fazer uma medição de massa realmente precisa.”

O planeta Gl 486 b circunda uma estrela anã vermelha, que é um pouco menor que o nosso Sol, mas é o tipo mais comum de estrela na galáxia. No entanto, está tão perto da estrela que a superfície do planeta tem provavelmente cerca de 800 graus Fahrenheit (425 graus Celsius) - provavelmente não é habitável, dizem os especialistas. 

Mas a proximidade e clareza do Gl 486 b o tornam um candidato perfeito para ajudar os cientistas a aprender mais sobre as composições e atmosferas de outros planetas. 

“Só de olhar para os planetas em nosso próprio sistema solar, podemos ver uma enorme diversidade”, disse Bean. “Por exemplo, Vênus e Marte são planetas rochosos, mas Vênus tem uma espessa atmosfera de dióxido de carbono que o mantém extremamente quente, enquanto Marte perdeu sua atmosfera e é frio e seco.

“Isso nos diz para suspeitar que existem muitas atmosferas muito diferentes por aí. No momento, não podemos prevê-los. Este planeta será a chave para a compreensão da atmosfera em exoplanetas rochosos. ”

“Este planeta será a chave para a compreensão da atmosfera em exoplanetas rochosos.”

Assoc. Prof. Jacob Bean


A equipe de Bean espera que Gl 486 b seja um dos primeiros planetas observados pelo novo Telescópio Espacial James Webb da NASA, o sucessor do Telescópio Hubble que será lançado no final de 2021. O espelho muito maior de Webb permitirá que ele detecte luz no infravermelho gama que será particularmente útil para estudos de exoplanetas.

“Webb será tão poderoso que em apenas algumas horas olhando para este planeta, seremos capazes de dizer se ele tem uma atmosfera”, disse Bean, que  propôs um método em 2019  para usar os recursos do telescópio Webb para detectar exoplanetas atmosferas muito mais facilmente do que os métodos anteriores. 

Nesse ínterim, a equipe continuará a melhorar o desempenho do MAROON-X, que foi instalado no final de 2019. Embora o Observatório Gemini tenha sido temporariamente fechado devido à pandemia de COVID-19, ele foi capaz de retomar a coleta de dados para vários trechos em 2020 - dados que Bean e seus colegas cientistas foram capazes de analisar em Chicago.

“O bom é que toda a operação já foi projetada para ser executada remotamente, por causa das condições extremas do telescópio”, disse Bean; no topo do Mauna Kea, a 14.000 pés acima do nível do mar, é difícil respirar, quanto mais operar equipamentos complicados.

O grupo de pesquisa de Bean opera o MAROON-X, mas tantos astrônomos pediram para usá-lo que a instalação Gemini North anunciou que “adotará” o instrumento como parte de seu arranjo permanente. “Estamos executando e analisando os dados, mas também temos várias ideias para melhorá-lo”, disse Bean. “Há muito mais ciência para fazer.”

Citação: “ Um exoplaneta rochoso em trânsito próximo que é adequado para investigação atmosférica. ”Trifonov et al, Science , 4 de março de 2021.

Financiamento:  Deutsche Forschungsgemeinschaft, Agencia Estatal de Investigación do Ministerio de Ciencia e Innovación e o Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional, Klaus Tschira Stiftung, European Union's Horizon 2020, “la Caixa”, NASA, Japan Society for the Promotion of Science KAKENHI, Japan Science e Agência de Tecnologia PRESTO.

 

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