Há 15 novos planetas – incluindo uma superterra que pode ter água líquida – a orbitar estrelas pequenas e frias próximas ao Sistema Solar. Estas estrelas, conhecidas como anãs vermelhas, são de grande interesse para estudos de formação e evolução planetária.

Fig 1 – Crédito: Tokyo Institute of Technology

Uma equipa de investigação, liderada por Teruyuki Hirano, do Departamento de Ciências Planetárias e da Terra do Instituto de Tecnologia de Tóquio, validou a existência de 15 exoplanetas a orbitar sistemas de anãs vermelhas.

Uma das anãs vermelhas mais brilhantes, K2-155, a uma distância de cerca de 200 anos-luz da Terra, tem três superterras em trânsito pouco maiores que o nosso planeta. Destas três superterras, o planeta mais exterior, K2-155d, com 1,6 vezes o raio da Terra, poderá estar dentro da zona habitável da estrela hospedeira.

As descobertas, publicadas em dois artigos na revista The Astronomical Journal, têm por base dados da segunda missão Kepler, K2, e observações de acompanhamento com telescópios terrestres, incluindo o Telescópio Subaru, no Havai e o Nordic Optical Telescope (NOT), em Espanha.

Os investigadores descobriram que K2-155d poderá ter água líquida à superfície com base em simulações 3D do clima global (ver figura 2). Hirano mostrou-se entusiasmado e ao mesmo tempo cauteloso, ao dizer: “Nas nossas simulações, assumimos a atmosfera e a composição do planeta como semelhantes às da Terra, e não há garantias de ser esse o caso.”

Fig 2 – Resultados das simulações 3D do clima global para K2-155d. As temperaturas da superfície foram representadas como função do fluxo de insolação (a quantidade de radiação estelar recebida) estimada em 1,67 ± 0,38. Quando a insolação ultrapassa 1,5, ocorre um efeito de estufa descontrolado, marcando um ponto de corte para temperaturas propícias à vida. Se a insolação for inferior a 1,5, há maior probabilidade de a temperatura da superfície ser moderada. Crédito: Astronomical Journal.

Seria necessária uma estimativa mais precisa do raio e da temperatura da estrela K2-155 para se poder concluir que K2-155d é habitável. Alcançar tal precisão exigiria estudos adicionais, por exemplo, o uso de técnicas interferométricas.

Um dos principais resultados dos estudos recentes indica que os planetas que orbitam anãs vermelhas podem ter características semelhantes às dos planetas que orbitam estrelas como o Sol.

“É importante notar que o número de planetas em torno de anãs vermelhas é muito inferior ao número de planetas em torno de estrelas como o Sol,” disse Hirano. “Os sistemas de anãs vermelhas, especialmente de anãs vermelhas mais frias, estão agora a começar a ser investigados, pelo que são alvos muito interessantes para investigações futuras.”

Por exemplo, já tinha sido anteriormente referida uma radius gap, reduzida ocorrência de planetas com raio entre 1,5 e 2,0 vezes o da Terra, em torno de estrelas semelhantes ao Sol, mas esta é a primeira vez que os investigadores revelam uma lacuna semelhante em planetas em torno de anãs vermelhas (ver figura 3). “Esta descoberta é única, e muitos astrónomos estão agora a investigar o que provocará esta lacuna,” disse Hirano.

Fig 3 – Distribuição dos tamanhos dos planetas. Histograma dos raios para os planetas em torno das anãs vermelhas: os valores para anãs vermelhas mais recentes (com uma temperatura superficial inferior a 3.500 K) são mostrados acima dos valores para anãs vermelhas mais antigas (com uma temperatura superficial de cerca de 3.500-4.000 K). Os resultados mostram a radius gap, ou queda no número de estrelas com raio entre 1,5 e 2,0 vezes o da Terra. Crédito: Astronomical Journal.

Hirano acrescenta que a explicação mais provável para a falta de grandes planetas na proximidade das estrelas hospedeiras é a fotoevaporação, que pode remover a atmosfera planetária.

Também foi investigada a relação entre o raio do planeta e a metalicidade da estrela hospedeira. “Os grandes planetas só são descobertos em torno de estrelas ricas em metais,” disse Hirano, “e o que descobrimos vai ao encontro das nossas previsões. Os poucos planetas descobertos com raio de cerca de três vezes o da Terra orbitam as anãs vermelhas mais ricas em metais.”

Os estudos realizados fazem parte da colaboração KESPRINT, fusão do KEST (Kepler Exoplanet Science Team) com o ESPRINT (Equipo de Seguimiento de Planetas Rocosos Intepretando sus Transitos) em 2016.

Com o lançamento previsto do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA, em abril de 2018, Hirano espera a descoberta de ainda mais planetas: “Espera-se que o TESS descubra muitos candidatos a planeta em torno de estrelas brilhantes mais próximas da Terra, o que facilitará muito as observações de acompanhamento, incluindo a investigação de atmosferas planetárias e a determinação da órbita precisa dos planetas.”

Fonte da notícia:  Tokyo Institute of Technology

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