Graças em grande parte ao Telescópio Espacial Kepler, o número de planetas extra-solares confirmados cresceu exponencialmente na última década. E com missões de próxima geração como o Satélite de pesquisa em trânsito do Exoplanet (TESS) já em órbita, mais candidatos e planetas confirmados estão sendo descobertos o tempo todo - muitos deles novos e emocionantes também!
De fato, uma das descobertas mais recentes da TESS inclui um sistema de três planetas que orbita uma estrela (L 98-59) localizada a aproximadamente 35 anos-luz da Terra. Um dos planetas, conhecido como L 98-59b, está entre os tamanhos da Terra e Marte - tornando-o efetivamente o menor exoplaneta descoberto pelo TESS até hoje. A descoberta também destaca a sofisticação do TESS e dobra o número de pequenos exoplanetas considerados dignos de estudos de acompanhamento.
O artigo que descreve a descoberta apareceu na edição mais recente do The Astrophysical Journal. A equipe internacional por trás da descoberta incluiu vários cientistas da NASA, além de pesquisadores do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial e várias universidades e observatórios de todo o mundo.
Veselin Kostov, astrofísico do Goddard Space Flight Center da NASA e do Instituto SETI, foi o principal autor do trabalho de descoberta. Como ele explicou em um recente comunicado de imprensa da NASA:
“A descoberta é uma grande conquista científica e de engenharia para a TESS. Para estudos atmosféricos de pequenos planetas, você precisa de órbitas curtas em torno de estrelas brilhantes, mas esses planetas são difíceis de detectar. Esse sistema tem potencial para estudos futuros fascinantes. ”
Como o nome atesta, o TESS busca exoplanetas usando o método conhecido como Fotometria de Trânsito (também conhecido como Método de Trânsito). Isso envolve a observação de estrelas distantes para quedas repentinas na iluminação, que são indicações de um planeta passando na frente da estrela (ou seja, em trânsito) em relação ao observador. Observando a extensão e a frequência dos mergulhos, os cientistas são capazes de determinar a existência de planetas, bem como o período e tamanho orbitais.
Embora este método seja atualmente a maneira mais eficaz de detectar e confirmar exoplanetas, respondendo por 3087 dos mais de 4.000 que foram descobertos até agora. No entanto, não é muito eficaz quando se trata de detectar planetas menores e rochosos como a Terra. O fato de o TESS ter encontrado não apenas um, mas três planetas rochosos que orbitam L 98-59 é uma prova da sensibilidade e capacidade de seus instrumentos.
Esses planetas (designados por L 98-59b, c e d) têm cerca de 0,8, 1,4 e 1,6 vezes o tamanho da Terra e orbitam sua estrela muito rapidamente com um período de 2,25, 3,7 e 7,45 dias, respectivamente. Como Jonathan Brande, co-autor e astrofísico da NASA Goddard e da Universidade de Maryland, explicou:
“Se você tem mais de um planeta orbitando em um sistema, eles podem interagir gravitacionalmente entre si. O TESS observará L 98-59 em setores suficientes para poder detectar planetas com órbitas em torno de 100 dias. Mas se tivermos muita sorte, poderemos ver os efeitos gravitacionais de planetas não descobertos nos que conhecemos atualmente. ”
Embora L 98-59b represente um novo recorde para o TESS, sendo cerca de 10% menor que o recordista anterior descoberto, não é o menor exoplaneta descoberto até hoje. Esse registro vai para o Kepler-37b, um exoplaneta rochoso localizado a cerca de 210 anos-luz da Terra, com apenas um terço do tamanho da Terra e 20% maior que a Lua.
No entanto, a descoberta de L 98-59b é mais impressionante quando se considera o fato de que ela orbita uma estrela do tipo M (anã vermelha) que é aproximadamente um terço do tamanho e massa do nosso Sol. Esta estrela é significativamente menos brilhante que a Kepler-37, que é uma estrela do tipo G (anã amarela) - semelhante ao nosso Sol - embora L 98-59 seja particularmente brilhante como a anã vermelha.
Combinado ao fato de estar localizado relativamente próximo ao nosso Sistema Solar, a descoberta de um sistema de três planetas em torno de L 98-59 o torna um candidato atraente para observações de acompanhamento. Estrelas do tipo M são o tipo mais comum no Universo, respondendo por três quartos das estrelas apenas na Via Láctea.
Pesquisas recentes também descobriram que eles podem ser o local mais provável para encontrar planetas rochosos que orbitam dentro da zona habitável da estrela. Por causa disso, os cientistas estão ansiosos para aprender mais sobre os sistemas planetários que se formam em torno desse tipo de estrelas. Isso inclui se planetas rochosos que orbitam anãs vermelhas seriam capazes de reter suas atmosferas, dada a quantidade de radiação a que estariam sujeitos.
Infelizmente, nenhum desses planetas orbita dentro da zona habitável de L 98-59. De fato, à distância da estrela-mãe, L 98-59b recebe até vinte e duas vezes a quantidade de energia radiante que a Terra recebe do Sol. Enquanto isso, L 98-59c ed recebem cerca de onze e quatro vezes mais radiação que a Terra, respectivamente.
No entanto, todos eles ocupam a "zona de Vênus", a faixa de distâncias em que um planeta com uma atmosfera parecida com a Terra poderia experimentar um efeito estufa descontrolado, convertendo-o em uma atmosfera semelhante a Vênus. Com base em seu tamanho, L 98-59d poderia ser um mundo semelhante a Vênus ou um mini-Netuno - um núcleo rochoso cercado por um denso envelope gasoso.
Independentemente disso, ainda há uma chance de que esses planetas sejam potencialmente habitáveis e a pesquisa em andamento responda a perguntas vitais sobre esse e outros mundos rochosos que orbitam as anãs vermelhas próximas - como Proxima be t
“Se vimos o Sol de L 98 a 59, os trânsitos da Terra e Vênus nos levariam a pensar que os planetas são quase idênticos, mas sabemos que não são. Ainda temos muitas perguntas sobre por que a Terra se tornou habitável e Vênus não. Se pudermos encontrar e estudar exemplos semelhantes em torno de outras estrelas, como L 98-59, podemos potencialmente desvendar alguns desses segredos. ”
Felizmente, o TESS terá a chance de observar o sistema muitas vezes antes do final do mês. Atualmente, o TESS está monitorando regiões de 24 x 96 graus do céu do sul (também conhecido como setores) por 27 dias por vez. Quando seu primeiro ano de observações for concluído em julho deste ano, o sistema L 98-59 terá aparecido em sete dos 13 setores que compõem o céu do sul.
Espera-se que isso dê aos astrônomos tempo para refinar o que sabem sobre esses três planetas confirmados, e talvez para encontrar mais mundos nesse sistema. Dado que todas as três orbitam com a "zona Vênus" da estrela, qualquer coisa que orbite além provavelmente estaria em sua zona habitável.
Essas observações também ajudarão bastante a estabelecer um catálogo de planetas rochosos em torno de estrelas brilhantes próximas. Quando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) chegar ao espaço em 2021, ele usará seus avançados recursos de imagem infravermelha para reunir informações sobre a atmosfera desses planetas e caracterizá-los.
Como quatro dos mundos do TRAPPIST-1 orbitam no HZ de suas estrelas, eles são considerados candidatos principais. A equipe de Kostov sugere que os planetas L 98-59 também estejam. Esses esforços combinados nos levarão efetivamente a um passo para determinar se existem planetas habitáveis em nossa vizinhança cósmica.
