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A MEDIÇÃO MAIS PRECISA DO TAMANHO DE UM EXOPLANETA
25 de Julho de 2014

 

Graças aos telescópios Kepler e Spitzer da NASA, cientistas fizeram a medição mais precisa, até agora, do raio de um planeta para lá do nosso Sistema Solar. O tamanho do exoplaneta, chamado Kepler-93b, é agora conhecido com uma incerteza de apenas 119 km para cada lado do corpo planetário.

As conclusões confirmam que Kepler-93b é uma "super-Terra" com cerca de 1,5 vezes o tamanho do nosso planeta. Embora as super-Terras sejam comuns na Galáxia, não existe nenhuma no nosso Sistema Solar. Exoplanetas como Kepler-93b são, portanto, os únicos laboratórios em que podemos estudar esta classe importante de planeta.

Com bons limites para os tamanhos e massas das super-Terras, os cientistas podem finalmente começar a teorizar acerca da composição destes mundos estranhos. Medições anteriores, pelo Observatório Keck no Hawaii, colocavam a massa de Kepler-93b em cerca de 3,8 vezes a da Terra. A densidade de Kepler-93b, derivada da sua massa e raio recentemente obtido, indica que o planeta é de facto muito provavelmente constituído por ferro e rocha, tal como a Terra.

"Com o Kepler e o Spitzer, obtivémos a medição mais precisa, até à data, do tamanho de um planeta extrasolar, que é fundamental para compreendermos estes mundos longínquos," afirma Sarah Ballard, da Universidade de Washington em Seattle, EUA, autora principal do artigo sobre a descobertas, publicado na revista The Astrophysical Journal.

"A medição é tão precisa que pode ser literalmente comparada a sermos capazes de medir a altura de uma pessoa com 1,8 metros até uma precisão de 1,9 centímetros - se essa pessoa estivesse em Júpiter," afirma Ballard.

Kepler-93b orbita uma estrela localizada a cerca de 300 anos-luz de distância, com cerca de 90% da massa e raio do Sol. A distância orbital do exoplaneta - apenas cerca de um-sexto da distância de Mercúrio ao Sol - implica uma temperatura escaldante à superfície que ronda os 760 graus Celsius. Apesar das recém-descobertas parecenças com a Terra, Kepler-93b é demasiado quente para a vida.

Para fazer a nova medição do raio deste exoplaneta "quentinho", ambos os telescópios Kepler e Spitzer observaram a passagem, ou trânsito, de Kepler-93b pelo disco da sua estrela-mãe, eclipsando uma pequena fracção da luz estelar. O olhar firme do Kepler também acompanhou simultaneamente a diminuição do brilho da estrela provocado por ondas sísmicas que se deslocam no seu interior. Estas leituras codificam informações precisas acerca do interior da estrela. A equipa alavancou-as para avaliar minuciosamente o raio da estrela, o que é crucial para medir o raio do planeta.

O Spitzer, por sua vez, confirmou que o trânsito exoplanetário parecia o mesmo em infravermelho do que no visível pelo Kepler. Estes dados corroborantes do Spitzer - alguns dos quais foram recolhidos através de um novo método de observação precisa - descartaram a possibilidade da detecção do Kepler ser falsa, o que chamamos de falso positivo.

Conjuntamente, os dados apresentam um erro de apenas 1% no raio de Kepler-93b. A medição significa que o planeta, com um diâmetro estimado em 18.000 quilómetros, pode ser cerca de 240 km maior ou mais pequeno, a distância aproximada [e directa] entre Lisboa e Viseu.

O Spitzer acumulou um total de sete trânsitos de Kepler-93b entre 2010 e 2011. Três dos trânsitos foram capturados usando uma técnica observacional que chamam "peak-up". Em 2011, os engenheiros do Spitzer reaproveitaram a câmara "peak-up" do telescópio, usada para apontar o telescópio com precisão, para controlar onde a luz aterra nos pixéis individuais dentro da câmara infravermelha do Spitzer.

O resultado desta manobra: Ballard e colegas foram capazes de reduzir por metade o intervalo de incerteza das medições do raio do exoplaneta pelo Spitzer, melhorando a concordância entre as medições do Spitzer e do Kepler.

"Ballard e a sua equipa fizeram um grande avanço científico, demonstrando o poder da nova abordagem do Spitzer para as observações de exoplanetas," afirma Michael Werner, cientista do projecto Spitzer do JPL da NASA em Pasadena, no estado americano da Califórnia.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Artigo científico (arXiv.org)
The Astrophysical Journal (requer subscrição)
PHYSORG
redOrbit

Kepler-93b:
Exoplanet.eu

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas confirmados (Wikipedia)
Lista de planetas não confirmados (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Exosolar.net

Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
Arquivo de dados do Kepler
Descobertas planetárias do Kepler
Wikipedia


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Usando dados do telescópios Kepler e Spitzer da NASA, cientistas fizeram a medição mais precisa, até à data, do tamanho de um mundo para lá do nosso Sistema Solar, como ilustrado nesta impressão de artista.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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