Astrônomos descobriram um exoplaneta três vezes maior do que a Terra orbitando uma estrela anã amarela, do mesmo tipo que o Sol. A equipe utilizou o telescópio espacial do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), da NASA, para encontrar TOI-3493 b, título dado ao novo planeta.
O satélite está coletando dados das cerca de 200 mil estrelas mais brilhantes próximas ao Sol para encontrar possíveis exoplanetas. Os cientistas descobriram o astro quando TESS detectou um sinal de luz diferente vindo da estrela TOI-3493, que logo confirmaram ser a evidência da presença de um exoplaneta.
A pesquisa revelou que TOI-3493 b é um astro planetário sub-Netuno, sendo três vezes maior do que a Terra, mas menor do que Netuno. Ele orbita sua estrela a cada 8 dias e sua massa é equivalente a cerca de 9 massas terrestres, o que faz dele um planeta robusto segundo os astrônomos.
A estrela hospedeira TOI-3493 esta a 315 anos-luz da Terra. Ela é parecida com o Sol, tem cerca de 1,23 vezes o raio solar e também está na classificação estelar tipo-G. Os pesquisadores estimaram sua idade em 7,4 bilhões de anos e um período de rotação de 34 dias, o que sugere que ela seja uma estrutura estelar inativa.
Comparação do tamanho da Terra com Netuno (Imagem: NASA)
Satélite da NASA busca mais exoplanetas
O TESS foi lançado em 2018 e já detectou mais de 7.500 possíveis exoplanetas, chamados de Objetos de Interesse do TESS (TOI). Cerca de 620 deles tiveram sua existência confirmada por astrônomos até o momento.
A missão principal do satélite terminou em 2020. Ele captou imagens de cerca de 75% do céu estrelado em uma pesquisa de dois anos. Agora, TESS está num projeto estendido, em busca de mais planetas, captando sinais de pequenas rochas até astros gigantes.
“O TESS está produzindo uma torrente de observações de alta qualidade, fornecendo dados valiosos sobre uma ampla gama de tópicos científicos. Ao entrar em sua missão estendida, o TESS já é um sucesso estrondoso”, disse Patricia Boyd, cientista no Centro de Voos Espaciais Goddard da NASA.
Uma nova pesquisa internacional liderada pelo Centro de Astrofísica Harvard & Smithsonian (CfA), nos EUA, revela que superterras – planetas maiores que a Terra e menores que Netuno – são bastante comuns fora do Sistema Solar. A equipe identificou um desses planetas orbitando sua estrela em uma distância semelhante à de Saturno em relação ao Sol.
Esse achado surpreende porque, até agora, acreditava-se que regiões tão distantes das estrelas abrigavam apenas planetas muito maiores, como Júpiter. A descoberta amplia o que se entende sobre a diversidade de sistemas planetários na galáxia. É mais um exemplo de como outros sistemas podem ser bem diferentes do nosso.
O planeta recém-identificado tem cerca do dobro do tamanho da Terra. Ele está distante de sua estrela, em uma região onde normalmente só se encontram gigantes gasosos. A detecção foi feita por meio de uma técnica chamada microlente gravitacional, que permite observar planetas mesmo quando estão longe da luz direta de suas estrelas.
Conceito artístico ilustra os resultados de um estudo que mediu as massas de muitos planetas em relação às estrelas que os hospedam, mostrando que as superterras são comuns na Via Láctea. Crédito: Universidade de Westlake
Microlentes funcionam como uma lupa natural no espaço: quando um corpo, como um planeta, passa na frente de uma estrela distante, ele amplifica sua luz por um breve período. Isso permite detectar planetas que outras técnicas não conseguem observar, especialmente os que orbitam longe da estrela principal.
Os dados vieram da rede KMTNet, composta por telescópios no Chile, na África do Sul e na Austrália. Com essa estrutura global, os astrônomos conseguem monitorar o céu continuamente, sem interrupções causadas pelo ciclo do dia e da noite.
Superterras distantes de estrelas desafiam compreensão comum
Além da superterra descoberta, os cientistas reuniram informações sobre dezenas de outros planetas usando essa técnica. Segundo um comunicado do CfA, este é o maior estudo do tipo já feito, com cerca de três vezes mais planetas analisados que em pesquisas anteriores. Muitos deles são significativamente menores do que os observados até agora com microlentes.
Publicado na revista Science, o estudo também mostrou que há uma grande quantidade de superterras localizadas em órbitas mais externas, longe das estrelas – o que desafia a ideia de que só planetas grandes como Júpiter se formam nessas regiões frias e distantes.
Segundo os pesquisadores, a galáxia está cheia de planetas parecidos com a Terra, só que maiores. Em alguns sistemas, eles são tão comuns quanto os planetas do tamanho de Netuno. Isso ajuda a compreender como planetas se formam e evoluem em diferentes regiões do espaço.
Até pouco tempo atrás, o Sistema Solar parecia ser um modelo padrão. Ele tem planetas pequenos e rochosos perto do Sol e grandes gigantes gasosos mais afastados. Mas os novos dados mostram que muitos sistemas têm combinações bem diferentes, com superterras em locais inesperados.
A conclusão da equipe é clara: superterras não são uma raridade. Elas aparecem com frequência tanto em órbitas próximas quanto distantes das estrelas. E, cada vez mais, a astronomia mostra que o nosso Sistema Solar é apenas um entre muitos arranjos possíveis no Universo.
Um artigo publicado este mês na revista Science Advances, liderado por Thomas Baycroft, estudante de doutorado na Universidade de Birmingham, no Reino Unido, revela a descoberta de um planeta orbitando duas estrelas ao mesmo tempo, em um ângulo de 90 graus. Chamado de “planeta polar”, ele gira acima e abaixo das estrelas, e não ao redor, como é mais comum.
Imagem revela 2M1510 AB, um par de anãs marrons (A e B) que orbitam entre si. Elas são vistas como uma só, mas os astrônomos sabem que são duas porque elas se eclipsam periodicamente. Este sistema contém uma terceira anã marrom, 2M1510 C, que está localizada muito longe para ser responsável por perturbações gravitacionais observadas. Crédito: Pesquisa de Legado DESI / D. Lang (Instituto Perimetral)
Batizado de 2M1510 (AB) b, o exoplaneta – mundo fora do Sistema Solar – foi encontrado ao redor de duas anãs marrons, que são objetos maiores do que planetas como Júpiter, mas que não têm massa suficiente para brilhar como estrelas. Elas formam um sistema binário, ou seja, giram uma em torno da outra. Da Terra, parecem se esconder uma atrás da outra em certos momentos, como num eclipse.
Planetas em sistemas binários já foram observados antes, sendo inclusive apelidados de “mundos Tatooine”, em referência ao planeta da saga Star Wars, onde é possível ver dois sóis no céu. No entanto, todos esses planetas orbitam no mesmo plano em que as estrelas se movimentam. O que torna esse novo achado tão especial é seu ângulo de órbita ser completamente perpendicular ao das estrelas.
Essa descoberta foi possível graças ao Very Large Telescope (VLT), localizado no Chile e operado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO). A equipe de astrônomos estava estudando o sistema 2M1510 com outro objetivo, mas notou que as duas estrelas apresentavam movimentos irregulares. Isso costuma indicar a presença de um planeta que, com sua gravidade, puxa levemente as estrelas enquanto orbita.
Ilustração mostra um exoplaneta orbitando duas anãs marrons – objetos maiores que planetas gigantes gasosos, mas pequenos demais para serem estrelas propriamente ditas. Crédito: ESO/M. Kornmesser
Diante desse comportamento estranho, os cientistas simularam várias situações para explicar o que estavam vendo. Segundo Baycroft, só havia uma explicação que combinava com os dados: um planeta em órbita polar.
“Foi uma grande surpresa. Não estávamos procurando por isso”, comentou Amaury Triaud, professor da mesma universidade e coautor do estudo, em um comunicado. Para os cientistas, o caso mostra que o Universo ainda é cheio de mistérios. E que, muitas vezes, grandes descobertas acontecem por acaso.
A revista Nature é um dos periódicos científicos mais antigos e respeitados do mundo. Fundada em 1869, ela se tornou sinônimo de excelência acadêmica ao publicar descobertas que marcaram a história da ciência em diversas áreas, como biologia, física, química e, especialmente, astronomia.
Ter um artigo aceito pela Nature é uma validação poderosa do rigor e da relevância de um estudo. No campo da astronomia e astrofísica, essa visibilidade é ainda mais crucial, já que as descobertas frequentemente envolvem cooperação internacional, investimentos bilionários e implicações filosóficas e tecnológicas de grande alcance.
Ao longo das últimas décadas, o periódico serviu como vitrine para descobertas que mudaram a forma como enxergamos o Universo. Hoje nós vamos conhecer os cinco artigos mais influentes publicados pela Nature no campo dos estudos da astronomia e astrofísica.
5 maiores descobertas da astronomia e astrofísica publicadas na revista Nature
No campo dos estudos sobre nosso Universo, a astronomia é a ciência que estuda os corpos celestes, como planetas, estrelas, galáxias, cometas e o próprio Universo como um todo. Ela investiga suas posições, movimentos, estruturas, origens e evoluções.
Desde os tempos antigos, a astronomia tem sido uma ferramenta fundamental para a humanidade entender seu lugar no cosmos, ajudando na criação de calendários, na navegação e no desenvolvimento de teorias físicas e matemáticas.
Já a astrofísica é um ramo da própria astronomia que se concentra em entender os processos físicos e químicos que regem o funcionamento desses corpos celestes. Assim, enquanto a astronomia é mais ampla e abrange a descrição e a observação do Universo, a astrofísica se aprofunda nos mecanismos internos e nas causas dos fenômenos cósmicos.
Evidência de água líquida em Marte (2018)
Em julho de 2018, cientistas publicaram na Nature um artigo intitulado “Evidence for Liquid Water on Mars from Radar Observations”, que relatava a identificação de um lago subterrâneo de água líquida sob a calota polar sul de Marte. A descoberta foi feita com base em dados do instrumento MARSIS, um radar embarcado na sonda europeia Mars Express, que analisa o subsolo marciano usando ondas de rádio.
Os dados mostraram reflexões compatíveis com o acúmulo de água salgada a cerca de 1,5 km abaixo da superfície. Isso indicava não apenas a presença de gelo, mas de água em estado líquido, uma condição rara e extremamente importante em Marte, onde a baixa pressão e temperatura geralmente impedem esse estado físico.
A importância dessa descoberta é gigantesca. Água líquida é um ingrediente essencial para a vida como conhecemos, o que reacendeu o interesse por investigações sobre possíveis formas de vida microbiana no planeta.
Além disso, reforçou a urgência de futuras missões robóticas e humanas que explorem a subsuperfície marciana, tanto para fins científicos quanto como estratégia de sobrevivência para futuras colônias humanas.
Uma estrela orbitando perto de um buraco negro (2002)
Publicado em 2002, o artigo “A Star Orbiting Close to the Galactic Centre Black Hole” trouxe uma das evidências mais sólidas da existência de um buraco negro supermassivo no centro da Via Láctea, conhecido como Sagitário A*. A equipe, liderada por Reinhard Genzel, observou a estrela S2 orbitando muito próxima do centro galáctico, completando uma volta a cada 16 anos.
Imagem real do buraco negro supermassivo central da Via Láctea, batizado de Sagitário A*. Crédito: Colaboração do Event Horizon Telescope
As medições extremamente precisas da órbita de S2 permitiram calcular a massa do objeto invisível ao redor do qual ela girava cerca de 4 milhões de vezes a massa do Sol e determinar sua localização com alta precisão. Esse foi um dos primeiros estudos a mostrar de forma incontestável que o núcleo da nossa galáxia abriga um buraco negro supermassivo.
A importância da descoberta vai além da confirmação do buraco negro. Ela abriu portas para testar os limites da Teoria da Relatividade Geral de Einstein em condições extremas de gravidade, além de fornecer um laboratório natural para o estudo de astrofísica de alta energia. As observações dessa região continuam sendo feitas com telescópios como o VLT e o GRAVITY, levando a descobertas cada vez mais detalhadas.
Ondas gravitacionais da colisão de dois buracos negros (2016)
Ondas gravitacionais geradas por estrelas de nêutrons pouco antes de sua colisão – Créditos: LIGO/MIT
As ondas foram captadas em setembro de 2015 pelos detectores do LIGO nos Estados Unidos, vindas da fusão de dois buracos negros com cerca de 30 massas solares cada. Esse evento ocorreu a mais de um bilhão de anos-luz da Terra e liberou mais energia em poucos segundos do que todas as estrelas do Universo visível combinadas naquele instante.
O impacto foi imenso: inaugurou a chamada astronomia de ondas gravitacionais, permitindo aos cientistas “ouvir” o Universo, e não apenas o observar com luz. Desde então, dezenas de eventos foram detectados, inclusive colisões de estrelas de nêutrons, que ajudaram a explicar a origem de elementos pesados como o ouro e a platina.
Primeiro exoplaneta orbitando uma estrela (1995)
Em 1995, Michel Mayor e Didier Queloz publicaram o artigo “A Jupiter-mass companion to a solar-type star”, no qual descreveram a detecção do primeiro exoplaneta orbitando uma estrela parecida com o Sol: o 51 Pegasi b. Usando a técnica de velocidade radial, os cientistas perceberam que a estrela oscilava de forma periódica, indicando a presença de um planeta gigante gasoso muito próximo dela.
Imagem: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt, K. Miller (Caltech / IPAC)
Essa descoberta foi revolucionária. Até então, exoplanetas eram apenas especulações. O artigo comprovou sua existência, desencadeando uma corrida científica global para detectar e caracterizar outros mundos. Desde então, milhares de exoplanetas já foram descobertos por missões como Kepler e TESS, levando à criação de um novo ramo científico: a exoplanetologia.
O estudo abriu novas questões sobre a formação de sistemas planetários, a diversidade de mundos e, principalmente, a busca por vida fora da Terra.
Pulsos de rádio ultrarrápidos e o magnetar
Em 2020, cientistas publicaram na Nature o artigo “A bright millisecond-duration radio burst from a Galactic magnetar”, que estabeleceu, pela primeira vez, uma ligação direta entre um fast radio burst (FRB) e uma estrela de nêutrons extremamente magnetizada, conhecida como magnetar.
Representação artística 3D de um magnetar. Crédito: orin – Shutterstock
FRBs são pulsos de rádio ultrarrápidos e intensos detectados desde 2007, com origens até então desconhecidas. A associação com um magnetar dentro da nossa galáxia, chamado SGR 1935+2154, foi um passo crucial para entender esses eventos. Mostrou que pelo menos parte dos FRBs pode ser gerada por processos de alta energia em magnetares, como rearranjos de seus campos magnéticos ou terremotos estelares.
Essa descoberta ajudou a restringir os modelos teóricos sobre a origem dos FRBs e direcionou as observações para objetos compactos altamente energéticos. Além disso, impulsionou o desenvolvimento de novos radiotelescópios dedicados exclusivamente ao monitoramento desses sinais, como o CHIME, no Canadá.
Em outubro do ano passado, o Olhar Digital noticiou a descoberta de uma “mini-Terra” em torno da estrela solitária mais próxima do Sistema Solar. Agora, uma equipe de astrônomos acaba de confirmar que esse mundo, chamado Barnard b, tem mais três pequenos vizinhos: Barnard c, Barnard d e Barnard e.
Localizada a apenas 6 anos-luz da Terra, a Estrela de Barnard não é a mais próxima de nós – esse título pertence ao sistema Alpha Centauri, que inclui Proxima Centauri. A diferença é que ela é uma estrela única, enquanto Alpha Centauri é um sistema múltiplo.
Astrônomos buscam planetas ao redor da Estrela de Barnard há anos, já que anãs vermelhas, como ela, são as estrelas mais comuns da Via Láctea. Além disso, planetas rochosos pequenos são mais fáceis de detectar orbitando essas estrelas, pois sua luz fraca torna as oscilações gravitacionais mais perceptíveis.
Entretanto, essa anã vermelha possui menos elementos pesados do que o Sol, o que pode dificultar a formação de planetas rochosos. Ela também é menor e mais fria, com temperatura superficial de 2.800°C, enquanto a do Sol chega a 5.600°C.
Planetas não foram detectados por método tradicional
Existem pouquíssimos planetas menores que a Terra, o que torna rara essa descoberta ao redor da Estrela de Barnard. Os pequenos mundos detectados completam suas órbitas extremamente rápido: o mais próximo leva apenas 2,3 dias, enquanto o mais distante precisa de 6,7 dias. Devido à proximidade com a estrela hospedeira, são quentes demais para abrigar água líquida.
As massas mínimas dos planetas variam entre 20% e 34% da massa da Terra – entre o dobro e o triplo da massa de Marte. Análises indicam que planetas maiores que 57% da massa da Terra não existem na zona habitável da estrela. Isso reduz as chances de que qualquer um desses mundos tenha condições adequadas para a vida.
Representação artística dos quatro planetas rochosos descobertos na órbita da Estrela de Barnard. Crédito: Observatório Internacional Gemini / NOIRLab / NSF / AURA / P. Marenfeld
“É uma descoberta realmente emocionante – a Estrela de Barnard é nossa vizinha cósmica, e ainda sabemos muito pouco sobre ela”, afirmou Ritvik Basant, pesquisador da Universidade de Chicago e autor principal do estudo, em um comunicado. Para ele, essa descoberta mostra o avanço das novas gerações de instrumentos astronômicos.
Os astrônomos não detectaram esses mundos pelo tradicional método de trânsito, que ocorre quando um deles passa diante da estrela e bloqueia parte da luz. Em vez disso, sua presença foi identificada por meio da análise de pequenas oscilações na estrela causadas pela atração gravitacional. O planeta mais distante é o menor já encontrado com essa técnica.
Instrumentos avançados confirmam “mini-Terras” na órbita da Estrela de Barnard
A confirmação desses planetas foi um desafio. Durante o último século, diversos estudos sugeriram que a Estrela de Barnard poderia ter planetas, mas as evidências eram inconclusivas. Agora, com instrumentos avançados como o MAROON-X, no telescópio Gemini Norte, no Havaí, e o ESPRESSO, no Very Large Telescope (BLT), no Chile, foi possível comprovar sua existência.
“Observamos em momentos distintos da noite, sem coordenação entre nossas equipes no Chile e no Havaí”, explicou Basant. “Isso nos dá confiança de que esses sinais não são apenas ruídos nos dados”.
Astrônomos identificaram um mundo alienígena que pode ter perdido sua atmosfera em um processo incomum. Designado TOI-512b, o exoplaneta foi detectado pelo satélite TESS, da NASA, e teve suas características confirmadas pelo instrumento ESPRESSO, instalado no Very Large Telescope (VLT), no Chile.
A descoberta pode ajudar a explicar um mistério da astronomia: a falta de planetas com raios entre 1,8 e 2,4 vezes o tamanho da Terra, conhecida como “Deserto de Netunos Quentes”.
O TOI-512b é classificado como uma superterra, um tipo de exoplaneta maior que a Terra, mas menor que Netuno. Esses corpos podem ter composições diversas, desde mundos rochosos até planetas com atmosferas espessas. No caso do TOI-512b, ele parece ter perdido grande parte de sua camada gasosa.
Representação artística de um planeta superterra. Crédito: NASA
Localizado a 218 anos-luz, esse exoplaneta orbita sua estrela a cada 7,1 dias, a apenas 9,8 milhões de quilômetros. Isso o expõe a uma intensa radiação estelar, fazendo com que ele seja extremamente quente. TOI-512b tem um raio 1,54 vez maior que o da Terra e uma massa 3,57 vezes superior. Sua densidade média, de 5,62 gramas por centímetro cúbico, é um pouco maior que a da Terra, sugerindo uma composição rochosa.
Os cientistas acreditam que ele pode ter sido um planeta maior e gasoso, semelhante a Netuno, mas que perdeu grande parte de sua atmosfera ao longo do tempo. Existem duas principais hipóteses para explicar esse fenômeno. A primeira sugere que a radiação da estrela pode ter “soprado” os gases, deixando para trás um núcleo menor e mais denso. A segunda aponta que o calor interno do planeta pode ter aquecido sua camada gasosa, facilitando sua dissipação.
Exoplanetas podem perder suas atmosferas por mecanismos diversos
Os cálculos indicam que o TOI-512b tem um pequeno núcleo representando 13% de sua massa, um manto de 69% e uma camada de água de 16%. Sua fina camada gasosa corresponde a apenas 2% da massa total, o que sugere que ele perdeu grande parte de sua atmosfera original.
Caso a radiação estelar fosse a única responsável por essa perda, não haveria mais vestígios de água. No entanto, como ainda há indícios, os cientistas acreditam que a perda de massa alimentada pelo núcleo seja a explicação mais plausível.
Exoplaneta TOI-512b orbita a estrela TOI-512 a cada 7,1 dias, a apenas 9,8 milhões de km de distância. Crédito: Stellarcatalog
Esse processo pode levar bilhões de anos, o que se encaixa com a idade estimada do planeta, de 8,2 bilhões de anos. No entanto, os pesquisadores alertam que diferentes planetas podem perder suas atmosferas por mecanismos variados. Alguns podem ser mais afetados pela radiação estelar, enquanto outros podem passar por ambos os processos simultaneamente.
O estudo também descartou a presença de um segundo planeta que havia sido sugerido em observações anteriores do TESS (sigla em inglês para Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito). Para obter mais informações sobre a composição do TOI-512b, os astrônomos esperavam utilizar o Telescópio Espacial James Webb (JWST), mas ele pode não ser adequado para esse tipo de análise. Em vez disso, futuras observações podem ser feitas pelo espectrômetro ANDES (Espectrógrafo Echelle de Alta Dispersão ArmazoNes), que será instalado no Extremely Large Telescope (ELT), atualmente em construção no Chile.
Relatada em um artigo publicado este mês na revista Astronomy & Astrophysics, a descoberta do TOI-512b fornece pistas valiosas sobre a evolução dos exoplanetas e ajuda a entender por que alguns mundos desaparecem da categoria de planetas gasosos.
Um estudo publicado na revista Nature Astronomy revela novas descobertas sobre a atmosfera do exoplaneta LTT 9779 b, também conhecido como Cuancoá. Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, os autores conseguiram estudar esse mundo, que é semelhante a Netuno – porém com características bem peculiares.
Descoberto em 2020, Cuancoá tem 29 vezes a massa da Terra e orbita sua estrela em apenas 19 horas, o que o coloca em uma categoria rara, com poucos exemplos conhecidos, chamada “Deserto de Netunos Quentes” (planetas com o tamanho e a massa de Netuno, mas com um período de menos de quatro dias ao redor de suas estrelas).
Com temperaturas extremas de até 2.000°C em seu lado diurno, o LTT 9779 b oferece uma janela única para entender a evolução de planetas em condições tão extremas. Em um comunicado, Louis-Philippe Coulombe, estudante de pós-graduação da Université de Montréal, no Canadá, comparou a descoberta a encontrar algo inesperado em um ambiente hostil, “como uma bola de neve que não derrete em um incêndio”.
Um exoplaneta do tipo Netuno quente é semelhante ao gigante gelado Netuno em tamanho e massa, mas orbita mais perto de sua estrela, tornando-se extremamente quente. Crédito: Nazarii_Neshcherenskyi – Shutterstock
O estudo dessa diversidade de sistemas planetários pode oferecer insights valiosos sobre a formação e evolução de mundos semelhantes.
Instrumento do James Webb enxerga luz invisível ao olho humano
Para essa pesquisa, a equipe utilizou o modo Espectroscopia Sem Fenda de Objeto Único (SOSS) do Webb, que detecta radiação no infravermelho próximo, uma faixa de luz invisível ao olho humano. Essa tecnologia é especialmente útil para analisar atmosferas de exoplanetas, permitindo aos cientistas detectar detalhes antes inacessíveis. Ao observar o LTT 9779 b, os pesquisadores conseguiram identificar vapor d’água e estudar a luz refletida pelas nuvens presentes no planeta, formadas em sua face exposta ao dia.
Devido à rotação bloqueada por maré, um dos lados do LTT 9779 b está constantemente voltado para sua estrela, enquanto o outro se mantém na escuridão permanente. Isso cria um grande contraste térmico entre os dois lados do planeta, com a face diurna experimentando temperaturas escaldantes. Esse fenômeno gera uma circulação atmosférica peculiar, em que o ar quente sobe no lado iluminado e o ar mais frio desce no lado noturno, criando correntes de convecção e influenciando o clima do planeta.
Por causa da rotação bloqueada por maré, um lado do exoplaneta LTT 9779 b fica sempre exposto à estrela hospederia, tornando-se muito quente, enquanto o outro fica permanentemente na escuridão. Crédito: Nazarii_Neshcherenskyi – Shutterstock
As descobertas indicam que a alta refletividade de LTT 9779 b, provavelmente devido à presença de nuvens espessas, tem impacto na sua distribuição de energia. As nuvens, formadas devido à diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno, ajudam a refletir parte da luz estelar, o que pode afetar a dinâmica atmosférica e os padrões climáticos do exoplaneta.
A pesquisa também revelou a presença de vapor d’água, confirmando que a atmosfera do LTT 9779 b é complexa o suficiente para que cientistas estudem não apenas sua composição, mas também os efeitos de suas condições extremas. A equipe continua a refinar seus modelos e utilizar observações adicionais, como as do Telescópio Espacial Hubble, para entender melhor como as nuvens se formam e persistem em um ambiente tão hostil.
Com o progresso das observações, os cientistas esperam descobrir mais sobre a dinâmica atmosférica de planetas como o LTT 9779 b. Esse estudo é uma etapa importante para entender melhor a evolução de planetas em zonas de alta radiação, como as que existem em torno de estrelas semelhantes ao Sol.
Astrônomos identificaram um exoplaneta ao redor da estrela solitária mais próxima do Sistema Solar. Chamado Barnard b, o mundo alienígena recém-descoberto orbitando a Estrela de Barnard, tem metade da massa de Vênus e é classificado como uma “Mini-Terra”.
Barnard b completa uma órbita em torno da estrela-hospedeira a cada três dias terrestres, a cerca de 2,4 milhões de km de distância, o que representa apenas 5% da distância entre o Sol e Mercúrio. Apesar da proximidade, o planeta não está na zona habitável.
Planetas ao redor da Estrela de Barnard. Crédito: Eyes on Planets/Sicence/NASA
“Barnard b é um dos exoplanetas de menor massa já descobertos, mas está muito perto de sua estrela, o que torna improvável a presença de água líquida”, explica Jonay González Hernández, do Instituto de Astrofísica das Canárias, em um comunicado. “Mesmo sendo uma estrela mais fria que o Sol, ainda é quente demais para permitir condições favoráveis à vida na superfície do planeta”.
Como a mini-Terra foi detectada
A descoberta foi feita usando o Very Large Telescope (VLT), um conjunto de telescópios no deserto do Atacama, no Chile. Os astrônomos identificaram o planeta analisando pequenas oscilações na Estrela de Barnard, causadas pela atração gravitacional do objeto em seu entorno. Os dados foram coletados pelo instrumento ESPRESSO e confirmados pelo HARPS, ambos especializados na busca por planetas fora do Sistema Solar. Os resultados foram relatados em um artigo publicado na revista Astronomy & Astrophysics.
Localizada a apenas 6 anos-luz do Sistema Solar, a Estrela de Barnard não é a mais próxima de nós – esse título pertence ao sistema Alpha Centauri, que inclui Proxima Centauri. A diferença é que ela é uma estrela solitária, enquanto Alpha Centauri é um sistema múltiplo.
Estrelas anãs vermelhas são as mais comuns da Via Láctea
A busca por planetas ao redor da Estrela de Barnard tem sido uma prioridade para astrônomos, já que estrelas anãs vermelhas, como ela, são os tipos mais comuns da Via Láctea. Além disso, exoplanetas rochosos de baixa massa são mais fáceis de detectar orbitando essas estrelas.
Esse objeto é menor e mais frio que o Sol, com temperatura superficial em torno de 2.800°C, enquanto a do Sol chega a 5.600°C. Além disso, acredita-se que essa anã vermelha tenha menos elementos pesados, o que pode dificultar a formação de planetas rochosos em sua órbita.
Mesmo assim, a equipe de González Hernández segue analisando a região em busca de outros planetas. Os cientistas têm especial interesse em mundos que possam estar na zona habitável da estrela, onde a temperatura permitiria a presença de água líquida. Essa região oferece condições nem muito quentes nem muito frias para um planeta potencialmente abrigar vida.
A Estrela de Barnard é 80% menor que o Sol e tem uma temperatura de superfície de cerca de 2.800 graus Celsius, enquanto a solar é de 5.600 graus Celsius. Crédito: IEEC/Science-Wave – Guillem Ramisa
“Levamos tempo para encontrar Barnard b, mas sempre tivemos confiança de que algo estava lá”, disse Hernández. A equipe também identificou sinais de outros três possíveis exoplanetas ao redor da Estrela de Barnard, que serão investigados em pesquisas futuras.
“Precisamos continuar monitorando a estrela para confirmar esses sinais”, disse Alejandro Suárez Mascareño, também do Instituto de Astrofísica das Canárias. “A descoberta de Barnard b, junto com outros planetas como Proxima b e d, mostra que nossa vizinhança cósmica está repleta de mundos de baixa massa”.
Um artigo publicado nesta segunda-feira (17) no periódico científico The Astrophysical Journal relata que o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, registrou, pela primeira vez, imagens diretas de dióxido de carbono (CO2) em um planeta fora do Sistema Solar.
A descoberta foi feita no sistema HR 8799, localizado a 130 anos-luz da Terra, que é um dos mais estudados para entender a formação planetária. De acordo com as observações, os quatro planetas gigantes desse sistema se formaram de maneira semelhante a Júpiter e Saturno, acumulando lentamente núcleos sólidos antes de capturar gás ao redor.
Em poucas palavras:
O Telescópio James Webb registrou CO₂ diretamente em exoplanetas pela primeira vez;
A detecção se deu nos planetas gigantes de HR 8799, que se formaram por acreção de núcleo, como Júpiter;
Também foi analisado o sistema 51 Eridani, para comparar formações planetárias;
O JWST usa coronógrafos para bloquear a luz estelar e estudar atmosferas;
A imagem direta é mais precisa que métodos baseados em trânsitos estelares.
A visão mais nítida no infravermelho já feita do sistema planetário HR 8799. O ícone de estrela marca a localização do sol desse sistema, cuja luz foi bloqueada pelo coronógrafo. Na imagem, a cor azul é atribuída à luz de 4,1 mícrons, o verde à luz de 4,3 mícrons e o vermelho à luz de 4,6 mícrons. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
Dados do James Webb podem ajudar a entender a formação do Sistema Solar
Os dados confirmam a capacidade do observatório de analisar diretamente a composição química das atmosferas dos exoplanetas, sem depender apenas da luz estelar refletida.
“Detectamos fortes sinais de dióxido de carbono, o que sugere a presença de elementos pesados, como carbono, oxigênio e ferro, nas atmosferas desses planetas”, explicou William Balmer, astrofísico da Universidade Johns Hopkins e autor principal do estudo, em um comunicado. “Isso reforça a ideia de que eles se formaram por acreção de núcleo, um achado significativo para planetas que conseguimos observar diretamente”.
A pesquisa também analisou outro sistema estelar, 51 Eridani, localizado a 96 anos-luz da Terra. Assim como HR 8799, ele apresenta planetas gigantes jovens que ainda brilham intensamente em luz infravermelha, permitindo que os cientistas estudem sua formação e comparem com a de estrelas e anãs marrons.
Planetas gigantes podem surgir de duas formas principais: pela acreção de núcleo, em que uma estrutura sólida atrai gás gradualmente, ou pelo colapso repentino do disco de matéria ao redor de uma estrela jovem. Determinar qual desses processos é mais comum ajuda os astrônomos a entender a diversidade dos sistemas planetários e sua relação com o nosso próprio Sistema Solar.
“Nosso objetivo é compreender o lugar da Terra no Universo, comparando nosso Sistema Solar com outros sistemas planetários”, disse Balmer. “Queremos saber se há padrões universais na formação dos planetas ou se nosso sistema é uma exceção”.
Eridani 51 b, um exoplaneta jovem e frio que orbita 18 bilhões de quilômetros de sua estrela, observado pelo Webb. A imagem inclui filtros que representam a luz de 4,1 mícrons em vermelho. Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
Imagens diretas de exoplanetas representam grande desafio
A obtenção de imagens diretas de exoplanetas ainda é um grande desafio. Normalmente, esses objetos são ofuscados pela luz intensa de suas estrelas, tornando sua observação complexa. No entanto, o JWST possui coronógrafos que bloqueiam essa luz, permitindo que os astrônomos detectem o brilho infravermelho dos planetas e analisem detalhes de suas atmosferas.
“Esses planetas gigantes possuem mais elementos pesados do que imaginávamos, um indício de que se formaram por acreção de núcleo, como os gigantes gasosos do nosso Sistema Solar”, explicou Laurent Pueyo, astrônomo do Instituto de Ciência de Telescópios Espaciais (STScI) e coautor do estudo.
Os pesquisadores também detectaram dióxido de carbono no planeta 51 Eridani b, localizado a 4,1 micrômetros de comprimento de onda. Essa descoberta comprova a sensibilidade do Webb para identificar exoplanetas fracos em meio ao brilho de suas estrelas.
Webb já detectou indiretamente CO2 em outro planeta
O telescópio já havia detectado dióxido de carbono em outro exoplaneta, WASP-39 b, em 2022, mas por meio de um método indireto, analisando como a luz da estrela era filtrada pela atmosfera do planeta durante um trânsito. Agora, com a técnica de imagem direta, a análise se torna mais precisa.
“Sabíamos que o Webb poderia medir as cores dos exoplanetas, mas precisávamos confirmar se sua tecnologia permitiria acessar planetas internos em sistemas de imagem direta”, destacou Rémi Soummer, especialista do STScI. “Agora temos essa resposta e podemos explorar ainda mais esses mundos distantes”.
Os cientistas pretendem ampliar as observações para outros planetas gigantes, comparando sua composição com modelos teóricos. Segundo Balmer, entender a formação desses corpos celestes pode ter implicações importantes para a habitabilidade de planetas rochosos como a Terra.
“Planetas gigantes podem influenciar drasticamente a estabilidade e a evolução de sistemas planetários”, explicou. “Se eles se movem de forma desordenada, podem perturbar ou até proteger planetas menores, afetando diretamente suas chances de abrigar vida”.
Um artigo publicado esta semana no periódico científico Astrophysical Journal Letters apresenta uma nova estratégia para detectar vida em outros planetas. Cientistas da Universidade da Califórnia em Riverside (UCR), EUA, destacam a importância de gases pouco explorados na busca por bioassinaturas, ampliando a pesquisa para mundos muito diferentes da Terra.
A proposta foca nos haletos de metila, gases formados por um átomo de carbono ligado a três átomos de hidrogênio e a um halogênio, como cloro ou bromo. Na Terra, essas substâncias são produzidas por algas, bactérias, fungos e algumas plantas. Se forem encontrados em outros planetas, podem indicar a presença de formas de vida microscópicas.
Em poucas palavras:
Cientistas propõem detectar vida com haletos de metila, gases produzidos por microrganismos;
Esses gases são mais fáceis de identificar que o oxigênio em exoplanetas;
Planetas Hycean, com atmosferas ricas em hidrogênio, tornam mais clara a detecção;
O Telescópio James Webb pode encontrar esses gases em poucas horas de observação;
Isso pode mudar nossa visão sobre a vida no Universo.
O grande desafio é que exoplanetas parecidos com a Terra são pequenos e difíceis de observar com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA. Para contornar essa limitação, os cientistas propõem analisar mundos maiores, chamados de planetas Hycean. Eles têm oceanos profundos, atmosferas ricas em hidrogênio e orbitam estrelas anãs vermelhas.
Representação artística de um planeta Hycean, onde os gases de iodetos de metila seriam detectáveis na atmosfera. Crédito: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted / STScI
Embora não sejam habitáveis para humanos, esses planetas podem abrigar micróbios adaptados a condições extremas. Em um comunicado, Eddie Schwieterman, astrobiólogo da UCR e coautor do estudo, disse que os mundos Hycean oferecem sinais atmosféricos mais claros do que os rochosos, facilitando a detecção de possíveis bioassinaturas.
James Webb leva 13 horas para identificar esses gases em exoplanetas
A pesquisadora Michaela Leung, autora principal do estudo, explica que o oxigênio, uma bioassinatura tradicional, ainda é muito difícil de identificar em exoplanetas. Os haletos de metila, por outro lado, têm características de absorção de luz infravermelha mais fortes, tornando sua detecção viável com a tecnologia atual.
Além disso, o JWST pode detectar esses gases em apenas 13 horas de observação, um tempo comparável ou até menor do que o necessário para encontrar metano ou oxigênio. Isso torna a busca mais eficiente e reduz os custos das missões astronômicas.
Na Terra, os haletos de metila estão presentes em baixas concentrações. No entanto, em um planeta Hycean, sua composição atmosférica distinta pode permitir o acúmulo desses gases em níveis detectáveis a anos-luz de distância. Se confirmados, poderiam indicar processos biológicos semelhantes aos das bactérias anaeróbicas terrestres.
O estudo se baseia em pesquisas anteriores sobre gases de bioassinatura, como o sulfeto de dimetila, outro possível indicador de vida. No entanto, os haletos de metila se destacam pelo seu alto potencial de detecção e pela possibilidade de estarem mais concentrados em atmosferas ricas em hidrogênio.
Embora o JWST seja a ferramenta mais avançada disponível atualmente, novos telescópios (como o LIFE, uma missão europeia proposta para a década de 2040) poderão facilitar ainda mais essas buscas.
Se esses gases forem encontrados em vários planetas, isso pode indicar que a vida microbiana é comum no Universo, mudando nossa compreensão sobre sua distribuição e origem. Segundo Leung, a confirmação de bioassinaturas em múltiplos mundos poderia revolucionar nossa visão sobre a existência de vida além da Terra.
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