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Superterras são mais comuns do que se pensava

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.

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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.

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Exoplaneta rochoso pode ter explodido a própria atmosfera

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.

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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. 

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