Impressão de artista de um sistema com cinco exoplanetas.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Uma investigação internacional, liderada pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e com a participação do IAC (Instituto de Astrofísica das Canárias), confirmou a descoberta de cinco exoplanetas no mesmo sistema planetário, dois deles semelhantes a Mercúrio. A descoberta fornece pistas sobre como se formam estes planetas invulgares e de muito alta densidade. O estudo foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.
A descoberta deu-se em torno da estrela fria HD 23472 com três super-Terras e dois super-Mercúrios. "Queríamos estudar a transição entre ter ou não ter uma atmosfera, o que pode estar relacionado com a evaporação provocada pela irradiação da estrela", explica Susana Barros, investigadora do IA, que liderou o estudo. "A equipa descobriu que o sistema tem três super-Terras com uma atmosfera significativa e, surpreendentemente, dois super-Mercúrios, que são também os planetas mais próximos da estrela".
Os cinco planetas no sistema HD 23472, três dos quais com massas menores do que a da Terra, estão entre os exoplanetas mais leves cujas massas foram medidas utilizando o método de velocidade radial. Esta técnica deteta pequenas variações na velocidade de uma estrela na linha de visão, devido ao movimento induzido por um planeta em órbita. A descoberta só foi possível graças à altíssima precisão do espectrógrafo ESPRESSO montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile.
A origem enigmática dos super-Mercúrios
As super-Terras e os super-Mercúrios são os análogos de massa mais elevada do que a da Terra e Mercúrio em termos de composição. Diferem no facto dos super-Mercúrios terem um maior teor de ferro (e núcleo de ferro). Estes tipos de exoplanetas são muito raros. Na verdade, apenas são conhecidos oito, já contando com os dois descobertos recentemente.
Mercúrio é um dos planetas mais densos do Sistema Solar e não se sabe por que razão tem um núcleo relativamente maior e mais massivo do que o da Terra e outros planetas no nosso sistema planetário. Algumas explicações possíveis envolvem um impacto gigantesco que removeu parte do manto do planeta ou, dado que Mercúrio é muito quente, a sua alta temperatura pode ter evaporado parte do seu manto. A descoberta de outros planetas densos semelhantes a Mercúrio em torno de outras estrelas é a chave para compreender a formação de tais objetos.
De facto, a descoberta de dois super-Mercúrios no mesmo sistema planetário, em vez de um, fornece aos cientistas uma imagem reveladora. "Pela primeira vez, usando o espectrógrafo ESPRESSO, descobrimos um sistema com dois super-Mercúrios. Isto ajuda-nos a compreender como estes planetas foram formados", diz Alejandro Suárez, investigador no IAC e coautor deste estudo. "A possibilidade de um grande impacto para criar um super-Mercúrio já é muito remota, dois impactos gigantescos no mesmo sistema parece improvável".
"Compreender como estes dois super-Mercúrios se formaram exigirá uma maior caracterização da composição destes planetas", comenta Jonay González, investigador no IAC e coautor deste estudo. "O futuro ELT (Extremely Large Telescope) e a sua primeira geração de espectrógrafos de alta resolução ANDES proporcionará pela primeira vez tanto a sensibilidade como a precisão necessárias para sondar a composição da sua superfície, ou a existência e composição de uma potencial atmosfera".
Para a equipa, este é apenas um primeiro passo em direção ao seu objetivo final: encontrar outra Terra. "A existência de atmosfera dá-nos pistas acerca da formação e evolução deste sistema e também tem implicações na habitabilidade dos planetas. Eu gostaria de estender este tipo de estudos a planetas com períodos mais longos, que têm temperaturas mais amenas", conclui Barros.
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