A missão Kepler da NASA descobriu os primeiros planetas do tamanho da Terra em órbita de uma estrela tipo-Sol. Os planetas, apelidados de Kepler-20e e Kepler-20f, estão demasiado perto da sua estrela para estarem na chamada zona habitável, onde a água líquida pode existir à superfície, mas são os planetas extrasolares mais pequenos já confirmados em torno de uma estrela como o nosso Sol.
Esta descoberta é um marco importante da pesquisa definitiva por planetas como a Terra. Pensa-se que os novos planetas sejam rochosos. Kepler-20e é um pouco mais pequeno que Vénus, medindo 0,87 vezes o raio da Terra. Kepler-20f é um pouco maior que a Terra, com 1,03 vezes o seu raio. Ambos os planetas residem num sistema estelar com cinco planetas denominado Kepler-20, a aproximadamente 1000 anos-luz de distância na direcção da constelação de Lira.
Kepler-20e orbita a sua estrela a cada 6,1 dias e Kepler-20f a cada 19,6 dias. Estes curtos períodos orbitais significam que são mundos muito quentes e inóspitos. Kepler-20f, com uma temperatura de mais de 400º C, é semelhante a um dia normal em Mercúrio. A temperatura à superfície de Kepler-20e, com mais de 760º C, é quente o suficiente para derreter vidro.
"O objectivo principal da missão Kepler é encontrar planetas do tamanho da Terra na zona habitável do sistema," afirma François Fressin do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica em Cambridge, no estado americano do Massachusetts, autor principal de um novo estudo publicado na revista Nature. "Esta descoberta demonstra pela primeira vez que planetas com o tamanho da Terra existem em torno de outras estrelas, e que conseguimos detectá-los."
O sistema Kepler-20 inclui outros três planetas que são maiores que a Terra mas mais pequenos que Neptuno. Kepler-20b, o planeta mais interior, Kepler-20c, o terceiro planeta, e Kepler-20d, o quinto, orbitam a estrela a cada 3,7, 10,9 e 77,6 dias, respectivamente. Todos os cinco planetas têm órbitas que se situam aproximadamente dentro da órbita de Mercúrio no nosso Sistema Solar. A estrela-mãe pertence à mesma classe tipo-G que o nosso Sol, embora seja ligeiramente mais pequena e fria.
O sistema tem um arranjo inesperado. No nosso Sistema Solar, os pequenos mundos rochosos orbitam perto do Sol e os gigantes gasosos orbitam mais para longe. Em comparação, os planetas de Kepler-20 estão organizados em tamanhos alternantes: grande, pequeno, grande, pequeno e grande.
"Os dados do Kepler mostram-nos que alguns sistemas planetários têm arranjos planetários muito diferentes do que vemos no nosso Sistema Solar," afirma Jack Lissauer, cientista planetário e membro da equipa científica do Kepler, no Centro de Pesquisa Ames da NASA em Moffett Field, Califórnia. "A análise dos dados do Kepler continua a revelar novos dados acerca da diversidade de planetas e sistemas planetários dentro da nossa Galáxia."
Os cientistas não sabem com certeza como é que o sistema evoluiu mas não pensam que se tenham formado nas suas posições actuais. Teorizam que os planetas se formaram mais longe da sua estrela e depois migraram para o interior, provavelmente devido a interacções com o disco de material a partir do qual originaram. Isto fez com que os planetas mantivessem a sua distância entre si apesar dos seus tamanhos alternantes.
O telescópio espacial Kepler detecta planetas e candidatos a planeta ao medir diminuições no brilho de mais de 150.000 estrelas quando estes passam em frente, ou transitam, as suas estrelas-mãe. A equipa científica do Kepler necessita de pelo menos três trânsitos para verificar um sinal como um planeta.
A equipa científica do Kepler usa telescópios terrestres e o Telescópio Espacial Spitzer para analisar observações de candidatos a planetas que descobre. O campo estelar que o Kepler observa, nas constelações de Cisne e Lira, pode apenas ser observado com telescópios terrestres entre a Primavera e o início do Outono. Os dados destas observações ajudam a determinar quais os candidatos que podem ser validados como planetas.
Para validar Kepler-20e e Kepler-20f, os astrónomos usaram um programa informático chamado Blender, que corre simulações para ajudar a excluir outros fenómenos astrofísicos que podem mascarar-se como planetas.
No passado dia 5 de Dezembro a equipa anunciou a descoberta de Kepler-22b na zona habitável da sua estrela-mãe. É provavelmente demasiado grande para ter uma superfície rochosa. Embora Kepler-20e e Kepler-20f tenham o tamanho da Terra, estão demasiado perto da estrela para terem água líquida à superfície.
"No jogo cósmico do esconde-esconde, descobrir planetas com o tamanho ideal e a temperatura ideal, é apenas uma questão de tempo," afirma Natalie Batalha, vice-líder científica da equipa do Kepler e professora de astronomia e física da Universidade Estatal de San Jose, Califórnia. "Estamos ansiosos pelas próximas descobertas do Kepler."
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