Duas superterras em torno da estrela K2-18

Uma nova pesquisa, realizada com dados recolhidos pelo Observatório Europeu do Sul (ESO), revelou que um exoplaneta pouco conhecido, K2-18b, poderá ser uma versão ampliada da Terra. A mesma equipa de investigação descobriu ainda que o planeta tem um vizinho.

“Sermos capazes de medir a massa e a densidade de K2-18b foi fantástico, mas termos a sorte de descobrir um novo exoplaneta vizinho foi igualmente emocionante,” disse Ryan Cloutier, principal autor do estudo e aluno de doutoramento no Centro de Ciências Planetárias da Universidade de Toronto Scarborough e no iRex (Instituto de Investigação de Exoplanetas da Universidade de Montreal).

Ambos os planetas orbitam K2-18, uma estrela de anã vermelha localizada a cerca de 111 anos-luz, na constelação de Leão. O planeta K2-18b foi descoberto em 2015 dentro da zona habitável da estrela, tornando-se um candidato ideal para ter água em estado líquido à superfície, um elemento-chave para abrigar condições de vida, tal como a conhecemos.

O conjunto de dados utilizado pelos investigadores veio do instrumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), anexado ao telescópio de 3,6 m do ESO, no Observatório de La Silla, Chile. O HARPS permite medir com a máxima precisão velocidades radiais de estrelas, que são afetadas pela presença de planetas. Deste modo, o instrumento pode detetar planetas muito pequenos em torno das estrelas.

Para descobrirem se K2-18b era uma versão ampliada da Terra (essencialmente rochoso) ou uma versão reduzida de Neptuno (essencialmente gasoso), os investigadores tiveram primeiro de calcular a massa do planeta, usando medidas de velocidade radial obtidas com o HARPS. “Obtendo a massa e o raio, podemos medir a densidade aparente do planeta o que nos pode dizer mais sobre o tipo de planeta que é,” disse Cloutier.

Depois de usarem aprendizagem automática para calcular a medida de massa, Cloutier e a sua equipa conseguiram determinar que o planeta pode ser: ou essencialmente rochoso com uma pequena atmosfera gasosa (como a Terra, mas maior), ou então um planeta essencialmente de água com uma espessa camada de gelo por cima.

“Com os dados que temos, não podemos distinguir entre as duas possibilidades,” disse Cloutier. “Mas com o Telescópio Espacial James Webb Space (JWST) poderemos investigar a atmosfera e ver se é vasta ou se afinal se trata de um planeta coberto de água.”

O JWST, que será lançado em 2019, será fundamental na recolha de uma diversidade de dados para o estudo do Sistema Solar, do Universo primordial e dos exoplanetas.

“Há já muitos pedidos para usar este telescópio, pelo que precisamos de ser meticulosos na escolha dos exoplanetas a observar”, disse René Doyon, coautor do artigo e investigador principal do NIRISS, instrumento da Agência Espacial Canadiana a bordo do JWST. “K2-18b é agora um dos melhores alvos para o estudo atmosférico, e vai para o topo da lista.”

Ao analisar os dados de K2-18b, Cloutier notou algo fora do comum. Além de um sinal que ocorre a cada 39 dias, da rotação de K2-18, e um outro que ocorre a cada 33 dias, relativo à órbita de K2-18b, notou um sinal diferente que ocorria a cada 9 dias. “Quando pela primeira vez pusemos os dados na mesa, estávamos a tentar descobrir de que se tratava. Era preciso garantir que o sinal não era apenas o ruído, e era necessário fazer uma análise cuidadosa para descartar essa hipótese. Mas ver o sinal inicial foi um bom indicador de que havia outro planeta,” disse ele.

Cloutier colaborou com uma equipa internacional de investigadores do Observatório Astronómico da Universidade de Genebra, do Instituto de Investigação de Exoplanetas (iREx), da Universidade de Grenoble, da Universidade de Toronto Scarborough e da Universidade do Porto.

O novo planeta K2-18c está mais próximo da estrela, e é provavelmente muito quente para estar na zona habitável, mas, tal como K2-18b, também parece ser um superterra, o que significa que tem uma massa semelhante à da Terra. Cloutier, que tinha estabelecido o objetivo de descobrir um novo exoplaneta durante o seu doutoramento, considera-se afortunado por tê-lo descoberto neste conjunto de dados.

Fonte da notícia: Phys.org