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DESCOBERTO UM EXOPLANETA EXCÊNTRICO
11 de janeiro de 2022

 


O telescópio SAINT-EX.
Crédito: Instituto de Astronomia, UNAM/E. Cadena

 

Liderada pela Universidade de Berna, uma equipa internacional descobriu um exoplaneta sub-Neptuno em órbita de uma estrela anã vermelha. A descoberta também foi feita graças a observações realizadas pelo observatório SAINT-EX no México.

As "anãs vermelhas" são estrelas pequenas e, portanto, muito mais frias do que o nosso Sol. Em seu redor, a água líquida é possível em planetas muito mais próximos da estrela do que no nosso Sistema Solar. A distância entre um exoplaneta e a sua estrela hospedeira é um factor crucial na sua deteção: quanto mais próximo um planeta estiver da sua estrela hospedeira, maior a probabilidade de poder ser detetado.

Num estudo recentemente publicado na revista Astronomy & Astrophysics, investigadores liderados pela Dra. Nicole Schanche do CSH (Center for Space and Habitability) da Universidade de Berna relatam a descoberta do exoplaneta TOI-2257 b em órbita de uma anã vermelha próxima. Nicole Schanche também é membro do NCCR PlanetS (National Center of Competence in Research PlanetS), que a Universidade de Berna dirige em conjunto com a Universidade de Genebra.

Um telescópio especial como parte da solução

Os exoplanetas que estão muito longe do nosso Sistema Solar não podem ser observados diretamente com um telescópio - são demasiado pequenos e refletem muito pouca luz. No entanto, uma forma de detetar tais planetas é através do método de trânsito. Isto implica a utilização de telescópios para procurar as quedas de brilho estelar que ocorrem quando os planetas passam em frente da estrela, do nosso ponto de vista. Observações repetidas das quedas no brilho da estrela dão medições do período orbital do planeta em torno da estrela e a profundidade do trânsito permite aos investigadores determinar o diâmetro do planeta. Quando combinado com estimativas da massa do planeta recorrendo a outros métodos, tais como a utilização de medições de velocidade radial, a densidade do planeta pode ser calculada.

O planeta TOI-2257 b foi inicialmente identificado a partir de dados do telescópio espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. A pequena estrela foi observada durante um total de quatro meses, mas as lacunas entre as observações significam que não estava claro se a diminuição de brilho podia ser explicada pelo trânsito de um planeta com uma órbita de 176, 88, 59, 44 ou 35 dias.

A observação da estrela com o Telescópio Global do Observatório Las Cumbres excluiu posteriormente a possibilidade de um planeta com um período orbital de 59 dias estar a provocar a queda de brilho. "A seguir, queríamos saber se o período orbital de 35 dias podia ser possível," explica Nicole Schanche.

O telescópio SAINT-EX, no México, cooperado pelo CSH e pelo NCCR PlanetS, foi construído para estudar as anãs vermelhas e os seus planetas com mais detalhe. SAINT-EX é um acrónimo que significa "Search And characterIsatioN of Transiting EXoplanets". O projeto tem este nome em honra de Antoine de Saint-Exupéry (Saint-Ex), o famoso escritor, poeta e aviador. O SAINT-EX observou um trânsito parcial de TOI-2257 b e foi capaz de confirmar o período orbital exato do exoplaneta em torno da sua estrela, 35 dias. "Outros 35 dias depois, o SAINT-EX pôde observar o trânsito todo, o que nos deu ainda mais informações sobre as propriedades do sistema," diz o coautor Robert Wells do CSH, que esteve envolvido no processamento de dados.

Um planeta temperado com uma órbita irregular

Com o seu período orbital de 35 dias, TOI-2257 b orbita a estrela hospedeira a uma distância onde a água líquida é possível no planeta e, portanto, podem existir condições favoráveis ao aparecimento de vida. Os planetas nesta chamada "zona habitável" perto de uma pequena estrela anã vermelha são mais fáceis de estudar porque têm períodos orbitais mais curtos e podem, portanto, ser observados mais frequentemente. O raio de TOI-2257 b (2,2 vezes maior do que o da Terra) sugere que o planeta é bastante gasoso, com uma pressão atmosférica elevada não propícia à vida.

"Descobrimos que TOI-2257 b não tem uma órbita circular e concêntrica," explica Nicole Schanche. Na verdade, é o planeta mais excêntrico a orbitar uma estrela fria alguma vez descoberto. "Em termos de habitabilidade potencial, isto são más notícias," continua. "Embora a temperatura média do planeta seja confortável, varia de -80º C a cerca de 100º C, dependendo de onde se encontra na sua órbita, longe ou perto da estrela". Uma possível explicação para esta surpreendente órbita é que mais longe no sistema um planeta gigante está à espreita e a perturbar a órbita de TOI 2257 b. Observações de acompanhamento que medem a velocidade radial da estrela vão ajudar a confirmar a excentricidade e a procurar possíveis planetas adicionais que não puderam ser observados em trânsito.

Candidato a observação com o JWST

O Telescópio Espacial James Webb (James Webb Space Telescope ou JWST), lançado com sucesso no passado dia 25 de dezembro, vai revolucionar a investigação sobre atmosferas exoplanetárias. A fim de dar prioridade a bons candidatos para observações com o JWST, foi desenvolvida uma métrica de espectroscopia de transmissão que classifica as diferentes propriedades do sistema. TOI-2257 b está bem posicionado em relação a esta métrica e é um dos alvos sub-Neptuno mais atrativos para futuras observações. "Em particular, o planeta pode ser estudado em busca de sinais de características como vapor de água na atmosfera," conclui Nicole Schanche.

 

 

// Universidade de Berna (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais

TOI-2257 b:
NASA
ipac
Exoplanet.eu

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

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

Telescópio SAINT-EX:
Universidade de Berna

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
ESA
Wikipedia
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Blog do JWST (NASA)
Onde está o Webb? (NASA)

 
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