PLANETA "BOLA DE NEVE" DESCOBERTO ATRAVÉS DE MICROLENTE GRAVITACIONAL
28 de abril de 2017
Esta impressão de artista mostra OGLE-2016-BLG-1195Lb, um planeta descoberto através de uma técnica chamada microlente gravitacional.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
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Os cientistas descobriram um novo planeta com a massa da Terra, em órbita da sua estrela à mesma distância que orbitamos o Sol. No entanto, o planeta é provavelmente demasiado frio para ser habitável para a vida como a conhecemos devido à sua estrela ser tão ténue. Mas a descoberta aumenta a compreensão dos cientistas sobre os tipos de sistemas planetários que existem para lá do nosso.
"Este planeta 'bola de neve' é o mais pequeno já encontrado através de microlentes," comenta Yossi Shvartzvald, do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia e autor principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.
O efeito de microlente gravitacional é um fenómeno que facilita a descoberta de objetos distantes através da utilização de estrelas de fundo como uma espécie de lanterna. Quando uma estrela passa, precisamente, em frente de uma brilhante estrela de fundo, a gravidade da estrela em primeiro plano foca a luz da estrela de fundo, fazendo-a parecer mais brilhante. Um planeta em órbita do objeto em primeiro plano poderá provocar um "blip" adicional do brilho da estrela. Neste caso, o "blip" apenas durou algumas horas. Esta técnica encontrou os exoplanetas conhecidos mais distantes da Terra e pode detetar planetas de baixa massa substancialmente mais distantes das suas estrelas do que a Terra está do nosso Sol.
O exoplaneta recém-descoberto, chamado OGLE-2016-BLG-1195Lb, ajuda os cientistas na sua investigação de descobrir a distribuição de planetas na nossa Galáxia. Uma questão em aberto é saber se há uma diferença na frequência de planetas no bojo central da Via Láctea em comparação com o seu disco, a região tipo-panqueca em redor do bojo. OGLE-2016-BLG-1195Lb está localizado no disco, tal como os dois planetas previamente detetados através de microlentes pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA.
"Embora tenhamos apenas um punhado de sistemas planetários com distâncias bem determinadas que estejam assim tão longe do nosso Sistema Solar, a ausência de deteções do Spitzer no bojo sugere que os planetas podem ser menos comuns para o centro da Galáxia do que no disco," explica Geoff Bryden, astrónomo do JPL e coautor do estudo.
Para o novo estudo, os investigadores foram alertados para o evento de microlente pelo levantamento terrestre OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment), gerido pela Universidade de Varsóvia, Polónia. Os autores do estudo usaram a rede KMTNet (Korea Microlensing Telescope Network), operada pelo Instituto Coreano de Astronomia e Ciência Espacial, e o Spitzer, para rastrear o evento da Terra e do espaço.
A KMTNet consiste de três telescópios de campo largo: um no Chile, um na Austrália e o terceiro na África do Sul. Quando os cientistas da equipa do Spitzer receberam o alerta OGLE, perceberam o potencial para uma descoberta planetária. O alerta de evento de microlente ocorreu apenas um par de horas antes da finalização dos alvos do Spitzer para a semana, mas conseguiu-se calendarizá-lo.
Com a rede KMTNet e o Spitzer a observar o evento, os cientistas tinham dois pontos de vista para estudar os objetos envolvidos, como se dois olhos separados por uma grande distância o estivessem a ver. Os dados destas duas perspetivas permitiram-lhes detetar o planeta com a KMTNet e calcular a massa da estrela e do planeta usando os dados do Spitzer.
"Conseguimos determinar detalhes sobre este planeta graças à sinergia entre a KMTNet e o Spitzer," realça Andrew Gould, professor emérito de astronomia da Universidade Estatal do Ohio, Columbus, coautor do estudo.
Embora OGLE-2016-BLG-1195Lb tenha aproximadamente a mesma massa que a Terra e a mesma distância da sua estrela-mãe que o nosso planeta em relação ao Sol, as semelhanças podem terminar aí.
OGLE-2016-BLG-1195Lb fica a quase 13.000 anos-luz de distância e orbita uma estrela tão pequena que os cientistas nem têm a certeza que é, de facto, uma estrela. Poderá ser uma anã castanha, um objeto tipo-estrela cujo núcleo não é quente o suficiente para gerar energia através da fusão nuclear. Esta estrela em particular tem apenas 7,8% da massa do nosso Sol, mesmo na fronteira entre ser uma estrela e não ser uma estrela.
Alternativamente, poderá ser uma estrela anã ultrafria muito parecida com TRAPPIST-1, que o Spitzer e telescópios terrestres recentemente revelaram albergar sete planetas do tamanho da Terra. Esses sete planetas "amontoam-se" intimamente em redor de TRAPPIST-1, ainda mais perto do que Mercúrio em torno do Sol, e todos têm potencial para a existência de água líquida à sua superfície. Mas OGLE-2016-BLG-1195Lb, à distância Terra-Sol de uma estrela muito fraca, será extremamente frio - provavelmente ainda mais frio que Plutão do nosso Sistema Solar, de modo que qualquer água à superfície estará no estado sólido. O planeta precisaria de orbitar muito mais perto da ténue e minúscula estrela para receber luz suficiente a fim de manter a água, à sua superfície, no estado líquido.
Os telescópios terrestres, disponíveis hoje, não são capazes de encontrar planetas mais pequenos do que este usando o método de microlentes. Seria necessário um telescópio espacial altamente sensível para avistar os pequenos corpos em eventos de microlentes. O WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope) da NASA, com lançamento previsto para meados da década de 2020, terá essa capacidade.
"Um dos problemas em estimar quantos planetas como este existem por aí é que alcançámos o limite inferior de massas planetárias que podemos, atualmente, detetar com microlentes," comenta Shvartzvald. "O WFIRST será capaz de mudar isso."
