Spitzer descobre sete planetas do tamanho da Terra

Arte comparando o Sistema Solar com os sete planetas da estrela TRAPPIST-1 ampliado 25 vezes

O telescópio espacial Spitzer da NASA revelou o primeiro sistema conhecido de sete planetas do tamanho da Terra orbitando em torno de uma única estrela. Três desses planetas estão firmemente localizados na zona habitável, a área em torno da estrela mãe, onde um planeta rochoso é o mais provável que tenha água líquida.

A descoberta estabelece um novo recorde para o maior número de planetas de zonas habitáveis ​​encontrados em torno de uma única estrela fora do nosso sistema solar. Todos esses sete planetas poderiam ter água líquida - chave para a vida como a conhecemos - sob as condições atmosféricas corretas, mas as chances são maiores com os três na zona habitável.

"Esta descoberta pode ser uma peça significativa no quebra-cabeças de encontrar ambientes habitáveis, lugares propícios para a vida", disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Departamento de Missão Científica da agência em Washington. "Responder à pergunta 'estamos sozinhos' é uma prioridade científica e encontrar tantos planetas como estes pela primeira vez na zona habitável é um passo notável em direção a esse objetivo".

A cerca de 40 anos-luz (400 trilhões de quilômetros) da Terra, o sistema de planetas é relativamente próximo a nós, na constelação de Aquário. Como eles estão localizados fora de nosso sistema solar, são cientificamente conhecidos como exoplanetas. Este sistema de exoplanetas é chamado de TRAPPIST-1, sigla em Inglês para, The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (Pequeno Telescópio para Planetas Transitantes e Planetesimais) no Chile.

Em maio de 2016, pesquisadores usando o TRAPPIST anunciaram ter descoberto três planetas no sistema. Auxiliado por vários telescópios terrestres, incluindo o Very Large Telescope do European Southern Observatory, o Spitzer confirmou a existência de dois desses planetas e descobriu outros cinco.

Os novos resultados foram publicados quarta-feira na revista Nature, e anunciados em uma entrevista coletiva na sede da NASA em Washington.

Usando dados do Spitzer, a equipe mediu, precisamente, os tamanhos dos sete planetas e desenvolveu as primeiras estimativas das massas de seis deles, permitindo que sua densidade fosse estimada.A massa do sétimo ainda não foi estimada - os cientistas acreditam que poderia ser um mundo gelado, como "bola de neve", mas são necessárias mais observações. Com base em suas densidades, todos os planetas TRAPPIST-1 são, possivelmente, rochosos.

"As sete maravilhas do TRAPPIST-1 são os primeiros planetas do tamanho da Terra que foram encontrados orbitando este tipo de estrela", disse Michael Gillon, principal autor do estudo e investigador principal do estudo TRAPPIST sobre exoplanetas na Universidade de Liege, Bélgica. "É também o melhor alvo ainda para estudar as atmosferas de mundos do tamanho da Terra, potencialmente habitáveis."

Em contraste com o nosso sol, a estrela anã TRAPPIST-1 é tão fria que a água líquida poderia sobreviver em planetas em orbitas muito próximas dela, mais perto do que é possível em planetas no nosso sistema solar. Todas as sete órbitas planetárias da TRAPPIST-1 estão mais próximas de sua estrela do que Mercúrio está para o nosso sol. Os planetas também estão muito próximos uns dos outros. Se uma pessoa estivesse de pé em uma das superfícies do planeta, eles poderiam olhar para cima e potencialmente ver as características geológicas ou nuvens de mundos vizinhos, que às vezes pareceriam maiores do que a lua no céu da Terra.

Arte da capa de 23 de fevereiro de 2017 da revista Nature.

Os planetas também podem estar sincronizados, de modo que o mesmo lado do planeta está sempre voltado para a estrela. Metade permanece em um dia eterno enquanto do outro lado é sempre noite. Isso poderia significar que eles têm padrões de tempo totalmente diferente dos nossos, como ventos fortes soprando do lado do dia para o lado noturno e mudanças extremas de temperatura.

O Spitzer, um telescópio de infravermelho que rastrea a Terra à medida que orbita o sol, é adequado para estudar a TRAPPIST-1 porque a estrela brilha com luz infravermelha, cujos comprimentos de onda são mais longos do que o olho pode ver. No outono de 2016, o Spitzer observou a TRAPPIST-1 quase continuamente por 500 horas.

O telescópio está posicionado de forma única em sua órbita para observar as passagens dos planetas frente da estrela hospedeira e revelar a arquitetura complexa do sistema. Os engenheiros otimizaram a habilidade do Spitzer de observar planetas em trânsito durante a "missão de aquecimento" do Spitzer, que começou depois que o sistema de refrigeração da espaçonave funcionou como planejado após os primeiros cinco anos de operações.

"Este é o resultado mais emocionante que eu vi nos 14 anos de operações do Spitzer", disse Sean Carey, gerente do Centro de Ciências do Spitzer da NASA na Caltech / IPAC em Pasadena, Califórnia. "O Spitzer prossegue refinando ainda mais nossa compreensão desses planetas para que o Telescópio Espacial James Webb dar continuidade. Mais observações do sistema certamente revelarão mais segredos".

Na sequência da descoberta do Spitzer, o telescópio espacial Hubble da NASA iniciou o monitoramento de quatro dos planetas, incluindo os três dentro da zona habitável. Essas observações visam avaliar a presença de atmosferas gasosas, dominadas pelo hidrogênio, típicas de mundos gasosos como Netuno.

Em maio de 2016, a equipe do Hubble observou os dois planetas mais internos e não encontrou nenhuma evidência de tais atmosferas gasosas. Isso reforçou a ideia de que os planetas mais próximos da estrela são de natureza rochosa.

"O sistema TRAPPIST-1 oferece uma das melhores oportunidades de estudar atmosferas ao redor dos planetas do tamanho da Terra", disse Nikole Lewis, co-líder do estudo Hubble e astrônomo do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore. O telescópio espacial Kepler da NASA também está estudando o sistema TRAPPIST-1, fazendo medições das minúsculas mudanças do brilho da estrela causadas pelos planetas em trânsito. Operando como a missão K2, as observações da espaçonave permitirão aos astrônomos refinar as propriedades dos planetas conhecidos, bem como a busca de planetas adicionais no sistema. As observações K2 estarão concluídas no início de março e serão disponibilizadas no arquivo público.

Spitzer, Hubble e Kepler ajudarão os astrônomos a planejarem estudos futuros usando o próximo elescópio espacial da NASA, o Telescópio James Webb, que será lançado em 2018. Com sensibilidade muito maior, o Webb será capaz de detectar as impressões químicas de água, metano, E outros componentes da atmosfera de um planeta. O Webb também analisará as temperaturas dos planetas e as pressões de superfície - fatores chave na avaliação de sua habitabilidade.

A descoberta foi tão importante que até o Google colocou um 'doodle' comemorativo em sua página.

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O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para a Direção da Missão Científica da NASA. As operações da ciência são conduzidas no centro da ciência do Spitzer, em Caltech, Pasadena, Califórnia. As operações da nave espacial são baseadas em Lockheed Martin Space Systems Companhia, Littleton, Colorado. Os dados são arquivados no Arquivo de Ciência Infravermelha alojado em Caltech / IPAC. Caltech gerencia JPL para a NASA.

Fonte: JPL