Cada exoplaneta é especial à sua maneira, mas um exoplaneta recém-descoberto a 186 anos-luz de distância é um deleite aos nossos olhos. É um mundo pequeno, quase do mesmo tamanho da Terra, girando em torno de sua estrela em uma órbita que leva apenas 3,14 dias.
Isso é extremamente próximo da constante matemática π (Pi), o número que descreve a razão entre a circunferência de um círculo e seu diâmetro. Portanto, embora o nome oficial do exoplaneta seja K2-315b, seus descobridores o apelidaram de “π Terra”.
A descoberta da estrela demorou vários anos no cozimento. Os primeiros indícios de sua existência surgiram em 2017, quando o Telescópio Espacial Kepler (RIP) estava conduzindo sua segunda missão estendida.
À luz de uma pequena estrela anã vermelha esmaecida com apenas 20% do tamanho do Sol, o Kepler detectou 20 diminuições em intervalos regulares. Esta é a principal maneira pela qual procuramos exoplanetas – essas quedas geralmente significam que um planeta está se cruzando entre nós e a estrela em questão, algo conhecido como trânsito. Esses trânsitos são registrados como flutuações muito leves na luz das estrelas.
Mas apenas uma coleção de quedas não é suficiente para confirmar a detecção de um exoplaneta, então, armados com os dados do Kepler, o astrônomo Prajwal Niraula e seus colegas partiram no início deste ano para estudar a estrela com SPECULOOS.
Esta é uma rede de telescópios trabalhando juntos para pesquisar especificamente exoplanetas do tamanho da Terra ao redor de estrelas anãs fracas.
Em três corridas de observação em fevereiro, março e maio, a equipe girou os telescópios SPECULOOS na direção da estrela K2-315. Eles observaram mais três quedas e obtiveram um espectro da estrela usando o instrumento HIRES no Observatório W. M. Keck.
As quedas foram completamente consistentes com o tempo de 3,14 dias registrado pelo Kepler três anos atrás. E o espectro da estrela confirmou que as quedas são realmente o resultado de um exoplaneta em trânsito.
Podemos dizer muito sobre trânsitos estelares. Apenas a quantidade de luz pela qual a estrela escurece pode nos dizer o quão grande é o exoplaneta. A partir disso, Niraula e seus colegas determinaram que K2-315b tem cerca de 95 por cento do tamanho da Terra.
Nesse tamanho, o planeta é provavelmente rochoso, como Terra, Vênus, Mercúrio e Marte, mas outras composições não podem ser totalmente descartadas.
Para isso, precisamos da espectroscopia Doppler. Mesmo um planeta muito pequeno puxa um pouco sua estrela conforme o par se move em torno de um centro de gravidade mútuo, e esses movimentos geram mudanças muito pequenas nos comprimentos de onda da luz da estrela – comprimida conforme a estrela se move em direção ao observador, e esticada conforme ele se afasta.
Exatamente quanto a estrela se move pode fornecer uma massa para o exoplaneta. Gigantes gasosos fofos são de baixa densidade, então se você tem um grande planeta com uma massa relativamente baixa, pode inferir que ele é gasoso. Os planetas rochosos são mais densos, então sua proporção entre massa e tamanho é maior.
Mesmo que K2-315b seja rochoso, no entanto, não há chance de habitabilidade para a vida como a conhecemos.
Com uma órbita de apenas 3,14 dias, mesmo em sua velocidade orbital vertiginosa de 81 quilômetros por segundo (50 milhas por segundo) (a velocidade orbital da Terra é 29,78 quilômetros por segundo, ou 18,5 milhas por segundo), está tão perto de sua estrela que está a superfície estaria terrivelmente quente. Aqueceria até cerca de 450 Kelvin (177 graus Celsius, ou 350 graus Fahrenheit).
No entanto, o planeta pode ser um bom alvo para estudos de acompanhamento. Isso porque estrelas pequenas e fracas não brilham tanto quanto suas irmãs maiores, o que significa que apresentam uma oportunidade melhor de procurar por atmosferas quando o exoplaneta transita.
À medida que a luz da estrela atravessa uma atmosfera de exoplaneta, a luz deve mudar ligeiramente à medida que diferentes elementos absorvem ou emitem certos comprimentos de onda.
Até mesmo a atmosfera de um exoplaneta inabitável seria uma coisa fascinante de estudar, e a equipe estima que o futuro Telescópio Espacial James Webb precisaria de apenas 40 trânsitos para ter dados suficientes para fazer uma detecção.
Isso é para a ciência do futuro, no entanto. Enquanto isso, a equipe planeja continuar usando SPECULOOS para tentar encontrar mais alvos.
“Haverá planetas mais interessantes no futuro, bem a tempo para o JWST, um telescópio projetado para sondar a atmosfera desses mundos alienígenas”, disse Niraula. “Com algoritmos melhores, espero que um dia possamos procurar planetas menores, mesmo tão pequenos quanto Marte.”
A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal.
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