O Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS, na sigla em inglês) da Nasa, alcançou dois feitos inéditos.  A espaçonave caçadora de planetas descobriu o seu primeiro planeta de tamanho semelhante ao da Terra inserido em uma órbita na zona habitável da sua estrela.  Ela também detectou o seu primeiro planeta circumbinário, um mundo do tamanho de Saturno que orbita duas estrelas.  Ambas as descobertas foram discutidas durante a reunião de inverno da Sociedade Astronômica Estadunidense, em Honolulu.

Um mundo localizado na zona habitável um pouco maior do que a Terra

O planeta situado na zona habitável é um dos três que orbitam uma estrela conhecida como TOI 700, uma anã M fria que possui cerca de 40% da massa do som e que fica a 100 anos-luz da Terra.  A estrela foi, a princípio, erroneamente classificada como sendo similar ao Sol em tamanho, o que fez com que se pensasse que os seus três planetas fossem maiores – e mais quentes – do que são de fato.

Diversos pesquisadores, incluindo o estudante de segundo grau Alton Spencer, descobriram o erro.

“Quando corrigimos os parâmetros da estrela, as dimensões dos planetas caíram, e nós percebemos que o mais distante dela (TOI 700 d) tinha aproximadamente o tamanho da Terra e ficava na zona habitável”, diz Emily Gilbert, uma estudante de pós-graduação da Universidade de Chicago.  Além disso, nos dados relativos a 11 meses, não vimos nenhuma erupção da estrela, o que faz com que aumentem as chances de que o TOI 700 d seja habitável e torna mais fácil criar modelos sobre as características da sua atmosfera e superfície”.

O planeta mais próximo à estrela no sistema TOI 700 tem quase o tamanho exato da Terra, completando uma órbita a cada dez dias.  O planeta intermediário é quase três vezes maior do que a Terra, e completa uma órbita em torno da estrela a cada 16 dias, sendo provavelmente um mundo preponderantemente gasoso.  Ambos ficam muito próximos à TOI 700 para que seja possível a existência de água em estado líquido nas suas superfícies.

O planeta mais distante da estrela, o TOI 700 d, é aproximadamente 20% maior do que a Terra, leva 37 dias para completar uma órbita e recebe o equivalente a cerca de 86% da energia que a Terra recebe do Sol.  Todos os três mundos estão em rotação sincronizada, o que significa que eles giram em torno do próprio eixo uma vez a cada órbita em torno da estrela, e somente o TOI 700 d encontra-se a uma distância que proporciona temperaturas que permitiriam que nele a água existisse no estado líquido.

Uma equipe de astrônomos liderada por Joseph Rodriquez, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian, procurou confirmar a descoberta por meio do Telescópio Espacial Spitzer, da Nasa, que está prestes a se aposentar.

“Tendo em vista o impacto dessa descoberta, de que esse é o primeiro planeta descoberto pelo TESS que tem aproximadamente o tamanho da Terra e, ao mesmo tempo, encontra-se na zona habitável, nós desejávamos de fato que o nosso entendimento sobre esse sistema fosse o mais concreto possível”, explica Rodriguez.  “O Spitzer viu o trânsito do TOI 700 d exatamente no momento esperado.  Essa é uma grande soma para o legado de uma missão que ajudou a confirmar dois dos planetas do sistema TRAPPIST-1 e identificou mais cinco”.

Um planeta descoberto a orbitar um sistema estelar binário

Um outro estudante de segundo grau, que trabalha como estagiário no Centro de Voos Espaciais Goddard, da Nasa, contribuiu para outra descoberta do TESS. Revendo os dados do TESS em busca de sistema binário eclipsante, como parte de um projeto de ciência cidadã, Wolf Cukier conseguiu perceber uma mudança no brilho da estrela que indicava o trânsito de um planeta, conforme visto a partir da Terra.

“Eu examinava os dados relativos a tudo aquilo que os voluntários haviam identificado como sendo uma binária eclipsante, um sistema no qual duas estrelas orbitam-se mutuamente e que, vistas da Terra, eclipsam uma à outra a cada órbita”, diz Cukier.  “Cerca de três dias após o início do meu estágio, eu identifiquei um sinal de um sistema chamado TOI 1338. No início, achei que fosse um eclipse estelar, mas a sincronização estava errada. Percebi então que se tratava de um planeta”.

Conhecido como TOI 1338 b, o planeta é cerca de 6,9 vezes maior do que a Terra, orbitando uma pequena anã M e uma estrela semelhante ao Sol que se eclipsam mutuamente a cada 15 dias.

TOI 1338 b é o único planeta conhecido em um sistema binário eclipsante e ele só pode ser “visto” quando passa diante da maior das duas estrelas. Para complicar a descoberta, os trânsitos dos planetas são irregulares, ocorrendo em intervalos de 93 a 95 dias, e que variam em duração e profundidade devido aos movimentos orbitais das duas estrelas.

“Esses são os tipos de sinais que realmente dão trabalho para os algoritmos”, diz o autor principal, Velelin Kostov, cientista pesquisador do Instituto SETI e do Goddard. “O olho humano é extremamente eficiente para descobrir padrões nos dados, especialmente padrões não periódicos como aqueles que nós vemos nos trânsitos desses sistemas”.

O Telescópio Espacial Kepler descobriu 12 planetas circumbinários em dez sistemas estelares.  Espera-se que o TESS observe centenas de milhares de binárias eclipsantes do decorrer da sua missão de dois anos, fazendo com que aumente a possibilidade de descoberta de muitos outros exoplanetas circumbinários.

Texto original em inglês: https://astronomynow.com/2020/01/07/tess-finds-its-first-earth-size-planet-in-host-suns-habitable-zone/

Tradução: Danilo Fonseca