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PODE UMA SUPER-TERRA, EM TORNO DE UMA ESTRELA DE BAIXA MASSA, ALBERGAR VIDA?
5 de agosto de 2022

 


Diagrama esquemático do recentemente descoberto sistema planetário Ross 508. A região verde representa a zona habitável onde a água líquida pode existir à superfície do planeta. A órbita planetária é vista como uma linha azul. Para mais de metade da sua órbita, estima-se que o planeta se encontra mais próximo do que a zona habitável (linha sólida) e dentro da zona habitável (linha tracejada) para o resto da órbita.
Crédito: Centro de Astrobiologia do Japão

 

O Telescópio Subaru anunciou a descoberta do seu primeiro exoplaneta com o espectrógrafo infravermelho IRD. Este planeta, Ross 508 b, é uma super-Terra com cerca de quatro vezes a massa do nosso planeta e está localizado perto da zona habitável. Este planeta pode ser capaz de reter água à superfície e será um alvo importante para futuras observações a fim de verificar a possibilidade de vida em torno de estrelas de baixa massa.

A investigação exoplanetária, que fez grandes progressos nos últimos anos desde a descoberta de um planeta gigante em torno de uma estrela semelhante ao nosso Sol, está agora a concentrar-se nas anãs vermelhas, que têm uma massa inferior à do nosso Sol. As anãs vermelhas, que compreendem três-quartos das estrelas da nossa Galáxia e existem em grande número nas proximidades do nosso Sistema Solar, são alvos excelentes para encontrar exoplanetas na nossa vizinhança. A descoberta destes exoplanetas próximos, com observações detalhadas das suas atmosferas e superfícies, permitir-nos-á discutir a presença ou ausência de vida em ambientes que são muito diferentes dos do nosso Sistema Solar.

No entanto, as anãs vermelhas são muito fracas no visível devido à sua baixa temperatura de superfície de menos de 4000 graus. Levantamentos exoplanetários anteriores, usando espectrómetros no visível, apenas descobriram alguns planetas em redor de anãs vermelhas muito próximas, como Proxima Centauri b. Em particular, as anãs vermelhas com temperaturas de superfície inferiores a 3000 graus (anãs vermelhas do tipo tardio) não foram sistematicamente investigadas à procura por planetas.

Embora as anãs vermelhas sejam alvos importantes para o estudo da vida no Universo, são difíceis de observar porque são demasiado ténues no visível. A fim de resolver as dificuldades envolvidas nas observações espectroscópicas das anãs vermelhas, uma busca planetária envolvendo um espectrógrafo de alta precisão no infravermelho, onde as anãs vermelhas são relativamente brilhantes, era há muito aguardada.

O Centro de Astrobiologia do Japão desenvolveu com sucesso o instrumento IRD (InfraRed Doppler), o primeiro espectrógrafo infravermelho de alta precisão do mundo para telescópios da classe dos 8 metros. O IRD, montado no Telescópio Subaru, pode detetar oscilações minúsculas na velocidade de uma estrela, mais ou menos equivalentes à velocidade a que uma pessoa caminha.

O IRD-SSP (IRD Subaru Strategic Program), que visa procurar planetas em torno de anãs vermelhas do tipo tardio, começou em 2019. Este é o primeiro levantamento exoplanetário sistemático em torno de anãs vermelhas de tipo tardio e é um projeto internacional que envolve cerca de 100 investigadores domésticos e internacionais. Durante os primeiros dois anos, foram realizadas observações de rastreio para encontrar anãs vermelhas "estáveis" com baixo ruído, onde mesmo pequenos planetas podem ser detetados. Atualmente, o projeto encontra-se na fase de observação intensiva de cerca de 50 promissoras anãs vermelhas de tipo tardio que foram cuidadosamente selecionadas através do rastreio.

O primeiro exoplaneta descoberto pelo IRD-SSP está localizado a cerca de 37 anos-luz da Terra, em torno de uma estrela anã vermelha chamada Ross 508, que tem um-quinto da massa do Sol. Este é o primeiro exoplaneta descoberto por uma busca sistemática utilizando um espectrómetro infravermelho. Este planeta, Ross 508 b, tem uma massa mínima de apenas cerca de quatro vezes a da Terra. A sua distância média à estrela central é 0,05 vezes a distância Terra-Sol e está localizado na orla interna da zona habitável. Curiosamente, é provável que o planeta tenha uma órbita elíptica, caso em que atravessaria para a zona habitável com um período de cerca de 11 dias.

Os planetas na zona habitável podem reter água à superfície e podem abrigar vida. Ross 508 b será um alvo importante para futuras observações a fim de verificar a possibilidade de habitabilidade em planetas em torno de anãs vermelhas. As observações espectroscópicas de moléculas e átomos na atmosfera planetária são também importantes, enquanto que os telescópios atuais não podem fotografar o planeta diretamente devido à sua proximidade com a estrela central. No futuro, será um dos alvos de busca por vida por telescópios da classe dos 30 metros.

Até agora, apenas três planetas eram conhecidos por orbitarem tais estrelas de massa muito baixa, incluindo Proxima Centauri b. Espera-se que o IRD-SSP continue a descobrir novos planetas.

"Ross 508 b é a primeira deteção bem-sucedida de uma super-Terra usando apenas espectroscopia no infravermelho próximo. Antes disto, na deteção de planetas de baixa massa, tais como super-Terras, as observações no infravermelho próximo não eram suficientemente precisas, e era necessária a verificação através de medições de alta precisão no visível. Este estudo mostra que o IRD-SSP por si só é capaz de detetar planetas e demonstra claramente a vantagem do IRD-SSP na sua capacidade de procurar com alta precisão até em anãs vermelhas do tipo tardio, que são demasiado fracas para serem observadas no visível", diz o Dr. Hiroki Harakawa, do Telescópio Subaru do NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan) e autor principal do artigo científico da descoberta.

"Passaram-se 14 anos desde o início do desenvolvimento do IRD. Continuámos o nosso desenvolvimento e investigação na esperança de encontrar um planeta exatamente como Ross 508 b. Esta descoberta foi possível graças ao elevado desempenho instrumento do IRD, à grande abertura do Telescópio Subaru e ao quadro estratégico de observações que permitiu a aquisição intensiva e frequente de dados. Estamos empenhados em fazer novas descobertas", diz o professor Bun'ei Sato (Instituto Tecnológico de Tóquio), investigador principal do IRD-SSP.

 

 


Variação periódica da velocidade da linha de visão da estrela Ross 508 observada pelo IRD. É envolvida em torno do período orbital do planeta Ross 508 b (10,77 dias). A variação na velocidade da linha de visão de Ross 508 é inferior a 4 metros por segundo, indicando que o instrumento IRD capturou uma oscilação muito pequena que é mais lenta do que uma pessoa a correr. A curva vermelha é a mais adequada para as observações e o seu desvio de uma curva sinusoidal indica que a órbita do planeta é muito provavelmente elíptica.
Crédito: Harakawa et al. 2022


// Telescópio Subaru (comunicado de imprensa)
// NAOJ (comunicado de imprensa)
// Centro de Astrobiologia do Japão (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Publications of the Astronomical Society of Japan)

Saiba mais

Ross 508 b:
NASA
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

Telescópio Subaru:
NAOJ
Wikipedia

 
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