Astrônomos encontraram uma Super-Terra perto da zona habitável de sua estrela

Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Em torno da luz opaca de uma anã vermelha chamada Ross 508, localizada a apenas 36,5 anos-luz de distância (mas muito opaca para ser vista a olho nu), os astrônomos confirmaram a existência de um mundo com apenas 4 vezes a massa da Terra. Dado o que sabemos sobre os limites de massa planetária, isso significa que o mundo provavelmente será terrestre, ou rochoso, em vez de gasoso. É improvável que o exoplaneta, chamado Ross 508 b, seja habitável para a vida como a conhecemos; no entanto, a descoberta, a primeira de uma nova pesquisa usando o Telescópio Subaru do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ, na sigla em inglês) no Havaí, demonstra a eficácia das técnicas usadas para localizar pequenos planetas em torno de estrelas fracas.

A busca por exoplanetas habitáveis ​​é um pouco frustrada pela própria natureza do que acreditamos que esses exoplanetas sejam. O único modelo que temos é a Terra: um planeta relativamente pequeno, orbitando a uma distância de sua estrela onde as temperaturas são propícias à água líquida na superfície. Isso é o que é conhecido como a ‘zona habitável’.

Esses não são os únicos fatores em jogo, obviamente – Marte se encaixa dentro da zona habitável do Sol, por exemplo – mas eles são os mais fáceis de rastrear.

No entanto, as técnicas que usamos para procurar exoplanetas funcionam melhor em mundos grandes, como gigantes gasosos, orbitando a distâncias muito próximas, quentes demais para água líquida. Isso não significa que não podemos encontrar outros tipos de mundos, mas é mais difícil.

A principal técnica para encontrar exoplanetas é o método de trânsito. É isso que o telescópio de caça a exoplanetas da NASA, TESS, usa, e o Kepler usava antes dele. Um instrumento olha para as estrelas, procurando por quedas regulares em sua luz, causadas por um objeto que orbita regularmente entre nós e a estrela.

A profundidade desse trânsito pode ser usada para calcular a massa do objeto; quanto maior a curva de luz – causada por planetas maiores – mais fácil é detectar.

No momento da escrita, 3.858 exoplanetas encontrados usando este método foram confirmados. A segunda técnica mais frutífera é o método da velocidade radial, também conhecido como método Doppler. Quando dois corpos estão presos em órbita, um não orbita o outro; em vez disso, eles orbitam um centro de gravidade mútuo. Isso significa que a influência gravitacional de qualquer planeta em órbita faz com que uma estrela oscile levemente no local – sim, até mesmo o Sol.

Assim, a luz das estrelas que atinge a Terra é muito levemente deslocada pelo efeito Doppler. Quando se move em nossa direção, a luz é levemente comprimida em comprimentos de onda mais azuis e, quando se afasta, é esticada em comprimentos de onda mais vermelhos. Esta técnica é melhor para detectar exoplanetas menores com órbitas mais amplas.

Em 2019, uma equipe internacional de astrônomos liderada pelo NAOJ embarcou em uma pesquisa usando o Telescópio Subaru para pesquisar estrelas anãs vermelhas opacas em busca de exoplanetas, identificando deslocamentos em Doppler em comprimentos de onda infravermelho e infravermelho próximo. Isso permite uma busca de estrelas anãs vermelhas mais opacas e, portanto, mais antigas e mais estabelecidas.

Ross 508 b, descrito em um paper liderado pelo astrônomo Hiroki Harakawa do Telescópio Subaru, é o primeiro exoplaneta desta operação e é promissor. O mundo tem cerca de 4 vezes a massa do Sol, orbitando a estrela a cada 10,75 dias.

Isso é muito mais próximo do que a órbita da Terra, você deve ter notado; mas Ross 508 é muito menor e mais fraco que o Sol. A essa distância, a radiação estelar que atinge Ross 508 b é apenas 1,4 vezes a radiação solar que atinge a Terra. Isso coloca o exoplaneta muito perto da borda interna-externa da zona habitável de sua estrela.

A descoberta é um bom presságio para o futuro. Por um lado, Ross 508 b transita sua estrela. Isso significa que o TESS, que estava voltado para o setor estelar do céu em abril e maio deste ano, pode ter obtido dados de trânsito suficientes para os astrônomos discernirem se o exoplaneta tem uma atmosfera. Tais observações podem ajudar os cientistas a caracterizar atmosferas de mundos que podem ser mais habitáveis.

Além disso, Ross 508, com 18% da massa do Sol, é uma das estrelas menores e mais fracas com um mundo em órbita descoberto usando velocidade radial. Isso sugere que futuras pesquisas de velocidade radial em comprimentos de onda infravermelhos têm o potencial de descobrir um vasto tesouro de exoplanetas orbitando estrelas fracas e revelar a diversidade de seus sistemas planetários.

A pesquisa da equipe foi aceita nas Publications of the Astronomical Society of Japan e está disponível no arXiv.