O mais novo caçador de planetas da NASA, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), descobriu três novos mundos em órbita de uma estrela próxima. Um dos mundos é ligeiramente maior que a Terra e dois são de um tipo que não se encontra no Sistema Solar. Os planetas preenchem uma lacuna nos tamanhos de planetas conhecidos e irão certamente estar entre os mais interessantes alvos de futuros estudos.

Sistema TOI 270
Infografia que ilustra as principais características do sistema TOI 270, localizado a cerca de 73 anos-luz, na constelação sul do Pintor. Os três planetas conhecidos foram descobertos pelo TESS através de quedas periódicas no brilho da estrela provocadas pela passagem (trânsito) de cada mundo em órbita. As inserções mostram informações sobre os planetas, incluindo os seus tamanhos relativos e a sua comparação com a Terra. As temperaturas mostradas para os planetas são temperaturas de equilíbrio, calculadas sem ter em conta os efeitos de aquecimento de possíveis atmosferas. Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger.

TOI 270 (TOI –TESS Object of Interest) é uma estrela fraca e fria, mais conhecida pelo seu nome de catálogo: UCAC4 191-004642. Esta estrela anã de tipo M é, em termos de tamanho e massa, cerca de 40% mais pequena que o Sol, e tem uma temperatura de superfície que é aproximadamente 1/3 da do Sol. O sistema planetário está a 73 anos-luz de distância, na constelação do Pintor, do hemisfério sul.

Este é exatamente o tipo de sistema que o TESS foi projetado para descobrir – com planetas pequenos e temperados que passam ou transitam em frente a uma estrela hospedeira sem atividade excessiva, como erupções,” disse Maximilian Günther, investigador no Instituto Kavli para Astrofísica e Pesquisa Espacial, do MIT, em Cambridge. “Esta estrela é calma e está muito próxima, sendo por isso muito mais brilhante que as estrelas hospedeiras de sistemas semelhantes. Com observações prolongadas de acompanhamento, poderemos em breve determinar a composição destes mundos, estabelecer se as atmosferas estão presentes e que gases contêm, além de outras características.”

TOI 270
Comparação e contraste entre os planetas do sistema TOI 270. As temperaturas mostradas para os planetas são temperaturas de equilíbrio. Créditos: NASA’s Goddard Space Flight Center.

O planeta mais interior, TOI 270 b, é provavelmente um mundo rochoso, 25% maior que a Terra. Orbita a estrela a cada 3,4 dias e a uma distância cerca de 13 vezes mais próxima que a de Mercúrio ao Sol. Com base em estudos estatísticos conhecidos para exoplanetas de tamanho semelhante, a equipa estima que TOI 270 b tenha uma massa aproximadamente 1,9 vezes maior que a da Terra.

Devido à sua proximidade à estrela, o planeta b é um mundo muito quente. A sua temperatura de equilíbrio – ou seja, a temperatura com base apenas na energia que recebe da estrela, ignorando os efeitos adicionais de uma possível atmosfera – é de cerca de 254 graus Celsius.

Os outros dois planetas, TOI 270 c e TOI 270 d, orbitam a estrela a cada 5,7 e 11,4 dias, são 2,4 e 2,1 vezes maiores que a Terra e têm provavelmente 7 e 5 vezes a massa da Terra, respetivamente. Embora tenham apenas cerca de metade do tamanho de Neptuno, em termos de composição podem ser ambos comparáveis a este planeta do Sistema Solar, sendo essencialmente gasosos.

Calcula-se que todos os planetas estejam em rotação síncrona com a estrela, o que significa que só giram sobre o seu próprio eixo uma vez em cada órbita, mantendo sempre o mesmo lado voltado para a estrela, tal como acontece com a nossa Lua.

Os planetas c e d podem ser descritos como minineptunos, um tipo de planeta que não se observa no nosso sistema solar. Os investigadores esperam que o estudo mais aprofundado de TOI 270 possa ajudar a explicar como se formaram dois minineptunos ao lado de um mundo quase do tamanho da Terra.

“Um aspeto interessante deste sistema é que os seus planetas são o elo que faltava nos tamanhos de planetas conhecidos,” disse Fran Pozuelos, investigador de pós-doutoramento da Universidade de Liège, na Bélgica, e coautor do estudo. “Não é comum que os planetas tenham tamanhos entre 1,5 e 2 vezes o da Terra, por razões provavelmente relacionadas com o modo como os planetas se formam, mas este tópico é ainda altamente controverso. TOI 270 é um excelente laboratório para o estudo das margens desta lacuna e irá ajudar-nos a compreender melhor como se formam e evoluem os sistemas planetários.”

A equipa de Günther está particularmente interessada no planeta mais exterior, TOI 270 d. Estima-se que a temperatura de equilíbrio do planeta seja de cerca de 66 graus Celsius, o que o torna o mais temperado do sistema – e consequentemente uma raridade entre os planetas em trânsito conhecidos.

“O sistema TOI 270 tem uma localização perfeita para o estudo das atmosferas dos seus planetas exteriores com o futuro Telescópio Espacial James Webb, da NASA,” disse Adina Feinstein, aluna de doutoramento da Universidade de Chicago e coautora do estudo. “Será observável pelo Webb durante mais de meio ano, o que poderá permitir interessantes estudos de comparação entre as atmosferas de TOI 270 c e d.”

Sistema TOI 270 em comparação com sistema de Júpiter.
O sistema TOI 270 é tão compacto que as órbitas de Júpiter e suas luas oferecem a comparação mais razoável, tal como é aqui ilustrado. Créditos: Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center.

A equipa espera que as pesquisas futuras revelem mais planetas, para além dos três agora conhecidos. Se o planeta d tiver um núcleo rochoso coberto por uma espessa atmosfera, a sua superfície será muito quente para a presença de água líquida, considerada requisito fundamental para mundos potencialmente habitáveis. Mas os estudos futuros poderão descobrir outros planetas rochosos a distâncias ligeiramente maiores da estrela, onde as temperaturas mais baixas podem permitir a acumulação de água líquida à superfície.

O artigo que descreve o sistema foi publicado na revista Nature Astronomy e agora está disponível online.

Fonte da notícia: NASA

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