Impressão artística de HD 21749c e seu irmão à direita, HD 21749b. (Robin Dienel via Carnegie Institution for Science)
O novo telescópio de caça ao planeta da NASA, o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), acaba de encontrar seu primeiro mundo do tamanho da Terra.
Embora o planeta do tamanho da Terra, e seu companheiro quente sub-Netuno, tenham sido observados pela primeira vez pela TESS em janeiro de 2019, é preciso até agora confirmar seu status com observações de acompanhamento baseadas no solo. A descoberta é publicada no The Astrophysical Journal Letters.
Quando a TESS foi planejada, a ideia era encontrar os exoplanetas mais promissores perto das estrelas mais próximas e mais brilhantes. Isso tornaria as observações de acompanhamento muito mais fáceis.
Os cientistas calcularam que a TESS encontraria cerca de 300 exoplanetas do tamanho da Terra ou Super-Terra em sua missão de dois anos. Então, encontrar o primeiro é um grande negócio.
A TESS tem a tarefa de encontrar exoplanetas, mas não apenas quaisquer exoplanetas. A ideia por trás da missão era encontrar os menores da Terra . O antecessor da TESS, o telescópio espacial Kepler, encontrou muitos exoplanetas, mas a maioria deles era muito maior que a Terra. Isso faz sentido, já que os maiores são mais fáceis de encontrar.
"É tão empolgante que a TESS, que foi lançada há apenas um ano, já seja um divisor de águas nos negócios de caça ao planeta", disse Johanna Teske, do Carnegie Science Institute, segunda autora do artigo.
"A espaçonave examina o céu e colaboramos com a comunidade de acompanhamento da TESS para sinalizar alvos potencialmente interessantes para observações adicionais usando telescópios e instrumentos baseados em terra."
Ambos os planetas recém-descobertos orbitam uma estrela laranja da sequência principal chamada HD 21749, a cerca de 53 anos-luz da Terra, e cerca de 70% da massa do Sol. Os dois planetas são os únicos planetas conhecidos nesse sistema solar. O tamanho da Terra é chamado HD 21749c (o planeta central na ilustração abaixo), e o planeta sub-Netuno é chamado HD 21749b (à direita).
O Instituto Carnegie para a Ciência figura proeminentemente nesta descoberta porque eles fazem parte do consórcio que opera o Observatório Las Campanas no Chile, onde os Telescópios de Magalhães estão situados.
O Telescópio Magellan II tem um instrumento único ligado a ele chamado PFS, ou Planet Finder Spectrograph, que foi desenvolvido e pioneiro por cientistas envolvidos neste estudo. O PFS ajudou a confirmar estes dois planetas, e também mediu a massa de HD 21749b, o sub-Netuno.
A equipe usou o PFS para verificar as descobertas do TESS porque o PFS se baseia no método de velocidade radial, que atualmente é a única maneira de determinar a massa de um exoplaneta individual. E se você não conhece a massa, então você não pode determinar a densidade ou composição do planeta.
Os telescópios de Magalhães no Observatório Las Campanas, Chile. ( Jan Skowron, CC BY-SA 3.0 )
O PFS depende da gravidade para medir a massa de um exoplaneta. A estrela, neste caso HD 21749, exerce uma forte influência sobre os planetas orbitando-a. Mas a gravidade funciona nos dois sentidos. A atração gravitacional do planeta transmite uma leve oscilação para a estrela, que o PFS pode detectar. Quanto maior a oscilação da estrela hospedeira, mais massivo o planeta.
"PFS é um dos únicos instrumentos no Hemisfério Sul que pode fazer esses tipos de medidas", acrescentou Teske.
"Então, será uma parte muito importante de caracterizar ainda mais os planetas encontrados pela missão TESS."
Diferentes métodos de observação encontram diferentes tipos de planetas. Cada método é tendencioso à sua maneira, e os cientistas sabem disso e planejam isso. No caso da TESS, ela foi projetada para encontrar planetas que orbitam sua estrela relativamente rápido, geralmente em menos de 10 dias. Quando você pensa sobre isso, você pode ver o porquê.
Se um planeta leva um tempo extraordinariamente longo para orbitar sua estrela, como Urano, por exemplo, que leva 84 anos para orbitar o Sol, então você pode ter que olhar para a estrela que orbita por um longo tempo antes de poder detectá-lo. Se levar apenas 10 dias, você não precisará amarrar os recursos de observação por muito tempo para detectá-los.
Nesta descoberta, o HD 21749b, tem o período orbital mais longo de qualquer um dos exoplanetas TESS até agora, em cerca de 36 dias. Por causa do modo como o TESS funciona, isso dificultou discernir o sub-Netuno nos dados.
"Houve bastante trabalho de detetive envolvido, e as pessoas certas estavam lá na hora certa", disse a principal autora, Diana Dragomir, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. "Mas tivemos sorte e captamos os sinais, e eles foram muito claros."
O sub-Netuno, HD 21749b, tem cerca de 23 vezes a massa da Terra e seu raio é cerca de 2,7 vezes o da Terra. A densidade medida sugere que o planeta não é rochoso e que tem uma atmosfera substancial. Isso pode ajudar os astrônomos a entender as atmosferas desses tipos de planetas.
Mas mesmo que a descoberta sub-Netuno seja excitante por razões científicas, seu irmão HD 21749c pode ser mais excitante. Leva apenas oito dias para orbitar a estrela e está muito mais próxima do tamanho da Terra. No entanto, medir a massa e densidade deste planeta não será fácil.
Ilustração do artista de TESS. (NASA Goddard Space Flight Center)
"Medir a massa exata e a composição de um planeta tão pequeno será desafiador, mas importante para comparar a HD 21749c com a Terra", disse Sharon Wang, um dos autores do estudo. "A equipe PFS da Carnegie continua a coletar dados sobre esse objeto com esse objetivo em mente."
A TESS permitirá que os astrônomos façam medições mais precisas do que Kepler. Com o TESS, eles devem ser capazes de medir uma massa de exoplanetas, composição atmosférica e outras propriedades. Mesmo que exoplanetas e exoplanetas menores do tamanho da Terra não sejam raros na Via Láctea, ainda temos muito o que aprender sobre eles.
Não podemos descrever com precisão sua diversidade ainda. Ainda estamos no começo, o que é empolgante, e essa empolgação está aumentando à medida que a TESS faz seu trabalho.
"Para as estrelas que estão muito próximas e muito brilhantes, esperávamos encontrar até um par de dúzias de planetas do tamanho da Terra", disse Dragomir.
"E aqui estamos nós - este seria o nosso primeiro, e é um marco para o TESS. Ele define o caminho para encontrar planetas menores em torno de estrelas ainda menores, e esses planetas podem potencialmente ser habitáveis".
Expandindo referencias:
Nenhum comentário:
Postar um comentário