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NOVAS OBSERVAÇÕES DO ESO MOSTRAM QUE EXOPLANETA ROCHOSO TEM APENAS METADE DA MASSA DE VÉNUS
6 de agosto de 2021

 


Esta imagem artística mostra L 98-59b, um dos planetas do sistema L 98-59 situado a 35 anos-luz de distância da Terra. Este sistema planetário contém quatro planetas rochosos confirmados com um quinto potencial, o mais afastado da estrela, ainda por confirmar.
Em 2021, os astrónomos usaram dados do instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations), montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO, para medir a massa de L 98-59b e descobriram que este planeta tem cerca de metade da massa de Vénus. Trata-se assim do planeta mais leve alguma vez medido com o método de velocidade radial.
Crédito: ESO/M. Kornmesser

 

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile, uma equipa de astrónomos obteve novos resultados sobre os planetas que orbitam uma estrela próxima, L 98-59, os quais se parecem com os planetas interiores do nosso Sistema Solar. Entre as descobertas, encontram-se: um planeta com metade da massa de Vénus (o exoplaneta mais leve alguma vez medido pelo método de velocidade radial), um mundo oceânico e um possível planeta na zona habitável da estrela.

"O planeta na zona habitável pode ter uma atmosfera que poderá permitir e proteger vida," disse María Rosa Zapatero Osorio, astrónoma no Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e autora, entre outros, do estudo publicado ontem na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

Estes resultados são um importante passo em frente na busca de vida em planetas do tamanho da Terra fora do nosso Sistema Solar. A deteção de bioassinaturas num exoplaneta depende muito da nossa capacidade de estudar a sua atmosfera, no entanto, os telescópios atuais não são suficientemente grandes para atingir a resolução necessária para que possamos levar a cabo este tipo de estudo em pequenos planetas rochosos. O recentemente estudado sistema planetário, chamado L 98-59 (como a sua estrela), é um bom alvo para futuras observações de atmosferas de exoplanetas. Este sistema encontra-se em órbita de uma estrela a apenas 35 anos-luz de distância da Terra e descobriram-se agora planetas rochosos, como a Terra ou Vénus, que estão suficientemente perto da estrela para se manterem quentes.

Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, a equipa conseguiu inferir que três dos planetas podem conter água no seu interior ou na sua atmosfera. Os dois planetas mais próximos da estrela são provavelmente secos, mas podem conter pequenas quantidades de água. O terceiro planeta poderá ter até cerca de 30% da sua massa em água, parecendo por isso ser um mundo de oceanos.

Adicionalmente, a equipa descobriu exoplanetas "escondidos", os quais não tinham ainda sido detetados anteriormente neste sistema planetário. Foi descoberto um quarto planeta e suspeita-se ainda da presença de um quinto numa zona à distância certa da estrela para poder conter água líquida à sua superfície. "Descobrimos pistas que apontam para a presença de um planeta do tipo terrestre situado na zona habitável deste sistema," comenta Olivier Demangeon, investigador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, e autor principal deste novo estudo.

Este trabalho representa um imenso avanço técnico, já que os astrónomos conseguiram determinar, pelo método de velocidade radial, que o planeta mais interno do sistema tem apenas metade da massa de Vénus. Trata-se assim do exoplaneta mais leve medido até à data com esta técnica, a qual consiste em calcular as pequenas oscilações sofridas pela estrela devido à minúscula atração gravitacional exercida pelos planetas que a orbitam.

A equipa utilizou o instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) montado no VLT do ESO para estudar o sistema L 98-59. "Sem a precisão e estabilidade fornecidas pelo ESPRESSO, estas medições não teriam sido possíveis," diz Zapatero Osorio. "Este é, de facto, um passo em frente na nossa capacidade em medir as massas dos mais pequenos exoplanetas situados fora do Sistema Solar."

Os astrónomos tinham já descoberto, em 2019, três dos planetas do sistema L 98-59 com o auxílio do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Este satélite utiliza o chamado método de trânsito — onde uma diminuição do brilho emitido pela estrela, que é causada por um planeta a passar à sua frente, é usada para inferir as propriedades do planeta em questão — para encontrar exoplanetas e calcular os seus tamanhos. No entanto, foi apenas adicionando medições de velocidade radial obtidas pelo ESPRESSO e pelo seu percursor, o instrumento HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), que Demangeon e a sua equipa conseguiram encontrar mais planetas neste sistema e medir as massas e os raios dos três primeiros. "Se quisermos saber como é constituído um planeta, precisamos, pelo menos, de conhecer a sua massa e o seu raio," explica Demangeon.

A equipa espera continuar a estudar este sistema com o futuro telescópio espacial JWST (James Webb Space Telescope) da NASA/ESA/CSA. Também o futuro ELT (Extremely Large Telescope) do ESO, atualmente em construção no deserto chileno do Atacama e que se espera que comece a observar em 2027, será ideal para o estudo destes planetas. "O instrumento HIRES que será montado no ELT terá a capacidade de estudar as atmosferas de alguns dos planetas do sistema L 98-59, complementando assim, a partir do solo, o JWST," diz Zapatero Osorio.

"Este sistema anuncia-nos o que está para vir," acrescenta Demangeon. "Como sociedade temos andado à procura de planetas do tipo terrestre desde o nascer da astronomia e estamos agora finalmente a aproximarmo-nos da deteção de um planeta deste tipo na zona habitável da sua estrela, e para o qual poderemos estudar a sua atmosfera."

 

 


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Este esquema mostra uma comparação entre o sistema planetário L 98-59 (em cima) com parte do Sistema Solar interior (Mercúrio, Vénus e Terra), destacando-se as semelhanças entre os dois.
L 98-59 contém quatro planetas rochosos confirmados (pintados a cores no painel superior), em órbita de uma estrela anã vermelha situada a 35 anos-luz de distância da Terra. O planeta mais próximo da estrela tem cerca de metade da massa de Vénus, o que o torna o exoplaneta mais leve alguma vez detetado pelo método de velocidade radial. Até cerca de 30% da massa do terceiro planeta pode ser água, fazendo deste um mundo de oceanos. A existência do quarto planeta foi confirmada, mas os cientistas não sabem ainda qual a sua massa e raio (o seu tamanho provável está indicado pela linha a tracejado). A equipa descobriu também indícios da presença de um quinto planeta, o mais afastado da estrela, embora se saiba muito pouco sobre ele. A ser confirmado, estará a orbitar na zona habitável do sistema, local onde a existência de água líquida à superfície é possível.
Neste esquema, as distâncias às estrelas e entre os planetas não estão à escala. O diagrama foi composto de modo a fazer coincidir as zonas habitáveis de ambos os sistemas. Tal como indicado no esquema, que inclui uma escala de temperaturas (em Kelvin [K]), a Terra e o quinto planeta não confirmado do sistema L 98-59 recebem quantidades semelhantes de luz e calor das suas estrelas respetivas. Assumindo atmosferas semelhantes, este quinto planeta poderia ter uma temperatura média à superfície semelhante à da Terra e ter também água líquida à sua superfície.
Crédito: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser (reconhecimento: O. Demangeon)


// ESO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (PDF)

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CCVAlg - Astronomia:
02/07/2019 - TESS encontra o seu exoplaneta mais pequeno até agora

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Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

VLT:
ESO
Wikipedia

ESO:
Página oficial
Wikipedia

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite):
NASA
NASA/Goddard
Programa de Investigadores do TESS (HEASARC da NASA)
MAST (Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais)
Exoplanetas descobertos pelo TESS (NASA Exoplanet Archive)
Wikipedia

 
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