Descoberto pequeno planeta habitável do tamanho da Terra

Um esquema dos planetas em redor da estrela anã M próxima TOI-700, descoberto pela TESS. O terceiro (o planeta mais afastado da estrela), TOI-700d, encontra-se dentro da zona habitável da estrela.

TESS, o Transiting Exoplanet Survey Satellite, foi lançado em 2018 com o objectivo de descobrir pequenos planetas em redor dos vizinhos mais próximos do Sol, estrelas suficientemente brilhantes para permitir a caracterização posterior das massas e atmosferas dos seus planetas. A TESS descobriu até agora dezessete pequenos planetas em torno de onze estrelas próximas que são estrelas anãs M que são mais pequenas do que o Sol (menos de cerca de 60% da massa do Sol) e mais frescas (temperaturas de superfície inferiores a cerca de 3900 kelvin). Numa série de três artigos que apareceram juntos este mês, os astrónomos relatam que um destes planetas, TOI-700d, é do tamanho da Terra e também está localizado na zona habitável da sua estrela; eles também discutem o seu possível clima.

O Centro de Astronomia Astrofísica Joseph Rodriguez, Laura Kreidberg, Karen Collins, Samuel Quinn, Dave Latham, Ryan Cloutier, Jennifer Winters, Jason Eastman, e David Charbonneau estiveram nas equipas que estudaram o TOI-700d, um dos três pequenos planetas em órbita de uma estrela anã M (a sua massa é de 0,415 massas solares) localizado a cento e dois anos-luz da Terra. A análise dos dados TESS encontrou as dimensões provisórias dos planetas como sendo aproximadamente do tamanho da Terra, 1,04, 2,65 e 1,14 raios de Terra, respectivamente, e os seus períodos orbitais como 9,98, 16,05, e 37,42 dias, respectivamente. No nosso sistema solar, Mercúrio orbita o Sol em cerca de 88 dias; está tão próximo do Sol que a sua temperatura pode atingir mais de 400 Celsius. Mas como esta estrela anã-M é comparativamente fria a órbita do seu terceiro planeta, ainda que muito mais próxima da estrela do que Mercúrio está do Sol, coloca-a na zona habitável – a região dentro da qual as temperaturas permitem que a água de superfície (se houver) permaneça líquida quando também há uma atmosfera. Isto torna este planeta do tamanho da Terra TOI-700d particularmente interessante como hospedeiro potencial para a vida.

As detecções TESS eram excitantes mas incertas: os sinais eram ténues e uma pequena possibilidade restava de que a detecção TOI-700d fosse espúria. Devido à potencial importância de encontrar um planeta do tamanho da Terra próximo numa zona habitável, os cientistas TESS recorreram à câmara IRAC do Observatório Espacial Spitzer para confirmação. Antes de ser desligada pela NASA em Fevereiro de 2020, a câmara IRAC era de longe a mais sensível câmara infravermelha próxima no espaço. A equipa TESS observou TOI-700 com IRAC em Outubro de 2019 e Janeiro de 2020, adquirindo detecções claras dos planetas com cerca do dobro do sinal-ruído de TESS, o suficiente para dar uma melhoria de 61% na órbita do planeta e para refinar significativamente o nosso conhecimento das suas outras características, refinando o raio como acima e encontrando a massa a ser 2,1 massa terrestre. Os resultados, especialmente quando comparados com as propriedades de outros planetas, sugerem que este planeta pode ser rochoso e susceptível de estar “arrumado” com um lado do planeta sempre de frente para a estrela.

Se houvesse água líquida na superfície do TOI-700d, argumentam os astrónomos, haveria também nuvens de água na atmosfera, e a equipa utiliza modelos de sistemas climáticos para estimar as suas possíveis propriedades e o que medições mais sensíveis poderiam encontrar. Concluem, contudo, que as missões espaciais pendentes, incluindo JWST, provavelmente não terão a sensibilidade para detectar características atmosféricas por um factor de dez ou mais. Os seus estudos climáticos detalhados ajudarão no entanto os astrónomos a restringir os tipos de telescópios e instrumentos que serão necessários para investigar este novo vizinho excitante.

Via: Phys

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