O novo telescópio de busca de planetas 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 quente companheiro sub-Netuno tenham sido observados pela primeira vez pelo TESS em janeiro de 2019, ainda é necessário até agora confirmar seu status com observações de acompanhamento em terra. A descoberta foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.
Quando o TESS foi planejado, a idéia era encontrar os exoplanetas mais promissores perto das estrelas mais próximas e brilhantes. Isso facilitaria muito as observações de acompanhamento. Os cientistas calcularam que o TESS encontraria cerca de 300 exoplanetas do tamanho da Terra ou Super-Terra em sua missão de dois anos. Portanto, encontrar o primeiro é um grande negócio.
O TESS tem a tarefa de encontrar exoplanetas, mas não apenas exoplanetas. A idéia por trás da missão era encontrar os menores do tamanho da Terra. O antecessor do 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 o TESS, lançado há apenas um ano, já mude o jogo no setor de caça ao planeta".
Johanna Teske, Carnegie Institution for Science.
"É tão empolgante que o TESS, lançado há apenas um ano, já mude o jogo no setor de caça ao planeta", disse Johanna Teske, do Carnegie Science Institute, segundo autor do artigo. "A sonda estuda o céu e colaboramos com a comunidade de acompanhamento do TESS para sinalizar alvos potencialmente interessantes para observações adicionais usando telescópios e instrumentos terrestres".
Ambos os planetas recém-descobertos estão orbitando uma estrela de seqüência principal laranja 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 conhecidos nesse sistema solar. O do tamanho da Terra é chamado HD 21749c, e o quente planeta sub-Netuno é chamado HD 21749b.
O Instituto Carnegie para a Ciência figura com destaque nessa descoberta porque faz parte do consórcio que opera o Observatório Las Campanas, no Chile, onde estão localizados os telescópios Magalhães. O Telescópio Magellan II possui um instrumento exclusivo chamado PFS, ou Planet Finder Spectrograph, desenvolvido por cientistas pioneiros envolvidos neste estudo. O PFS ajudou a confirmar esses dois planetas e também mediu a massa do HD 21749b, o sub-Netuno.
A equipe usou o PFS para verificar as descobertas do TESS, porque o PFS conta com o 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, não pode determinar a densidade ou a composição do planeta.
O PFS depende da gravidade para medir a massa de um exoplaneta. A estrela, neste caso HD 21749, exerce uma forte influência nos planetas que a orbitam. Mas a gravidade funciona nos dois sentidos. A atração gravitacional do planeta dá uma leve oscilação à estrela, que o PFS pode detectar. Quanto maior a oscilação da estrela hospedeira, mais massivo o planeta.
"O PFS é um dos únicos instrumentos no Hemisfério Sul que pode fazer esse tipo de medição", acrescentou Teske. "Portanto, será uma parte muito importante para 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 do TESS, ele foi projetado para encontrar planetas que orbitam sua estrela com relativa rapidez, geralmente em menos de 10 dias. Quando você pensa sobre isso, pode ver o porquê.
"Havia algum trabalho de detetive envolvido e as pessoas certas estavam lá na hora certa."
Diana Dragomir, principal autora do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT
Se um planeta leva um tempo extraordinariamente longo para orbitar sua estrela, como Urano, por exemplo, que leva 84 anos para orbitar o Sol, talvez você precise encarar a estrela que orbita por um longo tempo antes de poder detectá-la. Se demorar apenas 10 dias, você não precisará amarrar a observação dos recursos por muito tempo para detectá-lo.
Nesta descoberta, o HD 21749b, tem o período orbital mais longo de qualquer um dos exoplanetas TESS até agora, em cerca de 36 dias. Devido à maneira como o TESS funciona, isso dificultava discernir o sub-Netuno nos dados.
"Havia bastante trabalho de detetive envolvido e as pessoas certas estavam lá na hora certa", disse a autora Diana Dragomir, do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial Kavli, do MIT. "Mas tivemos sorte e captamos os sinais, e eles foram realmente claros."
O sub-Netuno, HD 21749b, tem cerca de 23 vezes a massa da Terra e seu raio é de 2,7 vezes o da Terra. A densidade medida sugere que o planeta não é rochoso e possui uma atmosfera substancial. Isso pode ajudar os astrônomos a entender as atmosferas desses tipos de planetas.
Mas mesmo que a descoberta sub-Netuno seja empolgante por razões científicas, a HD 21749c, irmã, pode ser mais empolgante. Demora apenas oito dias para orbitar a estrela e está muito mais próximo do tamanho da Terra. No entanto, medir a massa e a densidade deste planeta não será fácil.
"Medir a massa exata e a composição de um planeta tão pequeno será desafiador, mas importante para comparar o HD 21749c com a Terra", disse Sharon Wang, um dos autores do artigo. "A equipe de PFS da Carnegie continua a coletar dados sobre esse objeto com esse objetivo em mente".
"Para estrelas muito próximas e muito brilhantes, esperávamos encontrar até uma dúzia de planetas do tamanho da Terra."
Diana Dragomir, principal autora do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT
O TESS permitirá que os astrônomos façam medições mais precisas do que Kepler. Com o TESS, eles devem poder medir uma massa de exoplanetas, composição atmosférica e outras propriedades. Embora exoplanetas e exoplanetas menores do tamanho da Terra não sejam raros na Via Láctea, ainda temos muito a aprender sobre eles.
Ainda não podemos descrever com precisão a diversidade deles. Ainda estamos no começo, o que é empolgante e essa empolgação está aumentando à medida que o TESS faz seu trabalho.
"Para estrelas muito próximas e muito brilhantes, esperávamos encontrar até uma dúzia de planetas do tamanho da Terra", disse Dragomir. "E aqui estamos: esse seria o nosso primeiro e é um marco para a TESS. Ele define o caminho para encontrar planetas menores em torno de estrelas ainda menores, e esses planetas podem ser potencialmente habitáveis. ”
Fontes:
- Trabalho de pesquisa: TESS ENTREGA SEU PRIMEIRO PLANETA TERRESTRE E UM SUB-NETUNO QUENTE
- Comunicado de imprensa: TESS encontra seu primeiro planeta do tamanho da Terra
- NASA: Página inicial do TESS
