ENCONTRADO PLANETA NA ZONA HABITÁVEL DA ESTRELA MAIS PRÓXIMA
26 de agosto de 2016
Esta impressão artística mostra uma vista da superfície do planeta Proxima b, o qual orbita a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem por cima e à direita de Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona habitável de Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
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Com o auxílio dos telescópios do ESO e de outras infraestruturas, os astrónomos encontraram evidências claras de um planeta em órbita da estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri. Este mundo, há muito procurado, designado por Proxima b, orbita a sua estrela progenitora, vermelha e fria, a cada 11 dias, possuindo uma temperatura que permite a existência de água líquida à sua superfície. Este mundo rochoso é um pouco mais massivo que a Terra e trata-se do exoplaneta mais próximo de nós — podendo também ser o mais próximo a albergar vida fora do Sistema Solar. Um artigo científico descrevendo esta descoberta marcante foi publicado na edição de 25 de agosto da revista Nature.
A estrela anã vermelha chamada Proxima Centauri situa-se a apenas cerca de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo por isso a estrela mais próxima da Terra, com exceção do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação de Centauro, é demasiado ténue para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido por Alfa Centauri AB.
Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorizada por outros telescópios em todo o mundo. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho (Pale Red Dot), durante a qual uma equipa de astrónomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria provocada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse.
Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi partilhado publicamente no website do Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.
Guillem Anglada-Escudé contextualiza esta busca única: "Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno da Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a deteção não foi convincente. Desde essa altura que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e de outras instituições. Estivemos a preparar a recente campanha Pálido Ponto Vermelho cerca de dois anos."
Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e noutros lados, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Há alturas em que Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de andamento de um ser humano — e outras alturas em que se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidada dos minúsculos desvios de Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol.
Guillem Anglada-Escudé comenta a excitação dos últimos meses: "Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começámos a escrever um artigo!"
As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipa monitorizou também de forma cuidada a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos na altura em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.
Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito mais ténue que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura de superfície estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições à superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios-X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol.
A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso, mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar a evaporar-se lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios-X muito fortes, principalmente durante os primeiros mil milhões de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e sem a caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.
Dois artigos separados debatem a habitabilidade de Proxima b e o seu clima possível. Pensa-se que água líquida possa existir à superfície do planeta apenas nas regiões mais ensolaradas, tanto numa zona situada do hemisfério do planeta que se encontra virado para a estrela (rotação síncrona) ou num cinturão tropical (rotação de ressonância 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela sua estrela e a história de formação do planeta fazem com que o clima seja muito diferente do da Terra, sendo improvável que Proxima b tenha estações.
Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais, como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida noutros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.
Guillem Anglada-Escudé conclui: "Descobriram-se já muitos exoplanetas e irão descobrir-se muitos mais, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipa. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte..."
Esta impressão artística mostra o planeta Proxima b em órbita da estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem entre o planeta e Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona de habitabilidade da Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta.
Créditos: ESO/M. Kornmesser
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Este gráfico mostra como o movimento de Proxima Centauri, aproximando-se e afastando-se da Terra, varia com o tempo na primeira metade de 2016. Há alturas em que Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora - a velocidade normal de andamento de um ser humano - e outras alturas em que se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidada dos minúsculos desvios de Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km da Proxima Centauri - apenas 5% da distância Terra-Sol.
Crédito: ESO/G. Anglada-Escudé
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Este gráfico compara a órbita do planeta em torno de Proxima Centauri - Proxima b - com a mesma região no Sistema Solar. Proxima Centauri é mais pequena e mais fria que o Sol e o seu planeta orbita muito mais próximo da estrela do que Mercúrio do Sol. O resultado é que o planeta se situa bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, local onde água líquida pode existir à superfície do planeta.
Crédito: ESO/M. Kornmesser/G. Coleman
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