Astrônomos descobrem 'megaterra', novo tipo de planeta rochoso

Kepler-10c tem o dobro do tamanho e massa 17 vezes maior que a Terra. Características indicam que ele pode ter condições para abrigar vida.

(G1) A descoberta de um planeta rochoso pesando 17 vezes mais do que a Terra surpreendeu os astrônomos. Até então, pensava-se que a força gravitacional de um planeta tão robusto atrairia um envelope de gás durante sua formação, transformando-o em um gigante gasoso, como Júpiter ou Netuno. Mas o Kepler-10c, como foi chamado, apresenta uma densa composição de rochas e outros sólidos.

"Ficamos muito surpresos quando nos demos conta do que tínhamos encontrado", disse o astrônomo Xavier Dumusque, do Centro para Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), responsável pela análise de dados que resultou na descoberta. O achado foi apresentado nesta segunda-feira (2) em uma coletiva de imprensa em uma reunião na Sociedade Astronômica Americana (AAS), em Boston.

O novo planeta, que tem um diâmetro 2,3 vezes superior ao da Terra, completa uma volta ao redor de uma estrela similar ao Sol a cada 45 dias. Localizado a 560 anos-luz da Terra, na constelação Draco, ele foi descoberto pelo telescópio espacial Kepler, da Nasa.

Para calcular seu amanho, cientistas utilizaram o "método do trânsito", ou seja, observaram o quanto o brilho de uma estrela diminuía conforme o planeta passava em frente a ela. Já a massa foi calculada pelo instrumento HARPS-North, do Telescopio Nazionale Galileo, nas Ilhas Canárias.

"Este é o Godzilla das terras", disse Dmitar Sasselov, pesquisador do CfA e diretor da Iniciativa Origens da Vida, de Harvard. "Mas, diferentemente do monstro do cinema, Kepler-10c tem implicações positivas para a vida."

O sistema a que pertence a "megaterra" tem 11 bilhões de anos. Isso indica, segundo os cientistas, que a formação de planetas rochosos foi possível muito antes do que se imaginava, mesmo quando os elementos pesados, necessários para a formação desses planetas, ainda eram escassos. Também faz parte do sistema um "planeta de lava", com massa três vezes superior à Terra e denominado Kepler-10b.

Para Sasselov, as características do planeta rochoso indicam que ele pode reunir condições para abrigar vida. "Encontrar o Kepler-10c nos diz que planetas rochosos puderam se formar muito antes do que pensávamos. E se você pode produzir rochas, você pode produzir vida", diz Sasselov.
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O sistema solar que poderia conter 60 Terras

(New Scientist/Hypescience) O astrofísico Sean Raymond, do Observatório de Bordeaux, na França, projetou um sistema estelar hipotético com tantos mundos semelhantes à Terra quanto possível, sem quebrar as leis da física. O número final? Incríveis 60 planetas.

Sean queria fazer um arranjo de planetas cientificamente plausível. Todos os mundos precisavam ser gravitacionalmente estáveis ao longo de bilhões de anos, já que não faz sentido criar um arranjo no qual os planetas simplesmente não conseguem ficar em órbita, espiralando em direção ao “sol” (à sua estrela-mãe).

Ele se baseou na literatura científica recente, mas tirou licença artística em alguns casos, quando era impossível escolher entre dois cenários por causa da falta de dados.

O sistema
Sean escolheu uma estrela anã vermelha como “mãe” do sistema em vez de uma como o sol, porque ela tem uma massa menor e vive mais tempo, oferecendo uma zona habitável estável.

Usando a ciência, ele determinou que um planeta do tamanho da Terra também pode ter uma lua quase do tamanho da Terra, com os dois mundos orbitando um ponto central.

Dois pares de planetas podem orbitar uma estrela na mesma distância desde que estejam separados por 60 graus, graças a dois pontos gravitacionalmente estáveis. No nosso sistema solar, esses pontos são normalmente habitados por asteroides e não planetas (os “cavalos de Tróia” – Júpiter tem milhares, a Terra tem um), mas nada impede que sejam planetas.

Há espaço para seis pares nessas configurações na zona habitável de uma anã vermelha, ou seja, 24 planetas habitáveis no sistema.

Vamos aumentar esse número?

É simples. Gigantes gasosos, como Júpiter, não são habitáveis para a vida como a conhecemos, mas podem ser orbitados por luas parecidas com a Terra (como as luas Europa e Enceladus, que orbitam Júpiter e Saturno, respectivamente, e que são ótimas candidatas para a vida fora da Terra).

Uma anã vermelha pode ter quatro planetas semelhantes a Júpiter, cada um com cinco luas como a Terra. Além disso, os espaços dos cavalos de Tróia podem permitir mais dois planetas como a Terra em ambos os lados dos “Júpiteres” em órbita, aumentando o número total de mundos habitáveis ao redor da anã vermelha para 36.

Se o sistema for binário, ou seja, tiver duas anãs vermelhas separadas pela distância entre o nosso sol até a borda do sistema solar, sendo que uma estrela tem a primeira configuração com 24 mundos, e a segunda tem 36, temos um sistema final com 60 planetas habitáveis.

Podemos encontrar algo assim no universo?
Infelizmente, provavelmente não.

Segundo Mikko Tuomi, da Universidade de Hertfordshire, em Hatfield, no Reino Unido, que ajudou a descobrir o sistema estelar com o maior número de planetas conhecidos, essa é uma ideia instigante, mas as chances de um sistema desse tipo realmente se formar no universo real são mínimas.

“Isso é devido à falta de matéria perto da zona habitável no disco de acreção a partir do qual os planetas se formam”, diz Tuomi.

De fato, seria um grande feito para a natureza.
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O Kepler está morto. Longa vida ao K2!

(Mensageiro Sideral - Folha) Depois de pifar e ter sido desenganado pela Nasa no ano passado, o satélite caçador de planetas Kepler voltará oficialmente à ativa a partir desta sexta-feira. Os pesquisadores envolvidos com o projeto desenvolveram uma técnica para operá-lo mesmo defeituoso, e a agência espacial americana acaba de aprovar um orçamento de dois anos para a iniciativa, batizada de K2.

É basicamente uma nova missão, com um velho telescópio espacial. Em sua operação original, o Kepler ficava o tempo todo apontado para a mesma região do céu, na direção das constelações de Cisne e Lira. Agora, ele apontará em diferentes direções do céu a cada época do ano. “A missão K2 irá observar campos-alvo ao longo do plano da eclíptica, a trajetória orbital dos planetas em nosso Sistema Solar, também conhecido como zodíaco”, afirma Charlie Sobeck, gerente da missão da Nasa.

Cada campanha de observação terá cerca de 75 dias. Esse é o tempo que o satélite terá para identificar planetas que passem à frente de suas estrelas — os chamados trânsitos planetários. Na prática, isso quer dizer que o K2 está limitado a descobrir mundos com órbitas curtas, menores que a de Mercúrio no Sistema Solar.

UMA SOLUÇÃO ENGENHOSA
Lançado em 2009, o Kepler foi originalmente equipado com quatro dispositivos destinados a mantê-lo apontado de forma estável no espaço. Pelo menos três dessas chamadas rodas de reação eram necessárias para controlar o satélite nos três eixos de apontamento (X, Y e Z). Como dois deles pifaram, só restaram outros dois, o que fez a Nasa decretar o fim da missão original, em agosto de 2013.

Então, os engenheiros tiveram uma ideia. E se eles usassem a pressão da radiação solar no lugar da terceira roda de atuação? Ela faria a estabilização num dos eixos, e os outros dois dariam conta do resto do serviço. Nascia o conceito da missão K2.

Como o telescópio espacial está numa órbita em torno do Sol, a direção de onde vêm as partículas do vento solar muda com relação ao satélite ao longo do tempo. Por isso ele precisa ser “reapontado” a cada 80 dias, mais ou menos, para se realinhar com o Sol e manter a estabilidade.

Por isso foi preciso mudar a estratégia de observação. Em vez de manter um único campo de visão o tempo todo, ele vai alternando o campo conforme avança em sua órbita ao redor do Sol. A Nasa fez testes entre fevereiro e março e mostrou que é possível controlar a espaçonave desse modo. Perde-se um pouco da sensibilidade original (ficou mais ou menos em um terço da original), mas ainda assim o potencial é para muitas descobertas.

PERDAS E GANHOS
Estima-se que, a cada bateria de observações, o Kepler monitore cerca de 10 mil estrelas simultaneamente. É bem menos que na missão original (150 mil), mas ainda assim um número suficiente para um bom número de detecções. Os pesquisadores estimam que o satélite consiga descobrir nos próximos dois anos cerca de 200 planetas com tamanho similar ao da Terra (com diâmetro entre 80% e 200% do terrestre) em torno de estrelas anãs vermelhas (menores e menos brilhantes que o Sol), com alguns deles na zona habitável — onde em tese pode haver água líquida.

Uma consequência interessante dessa mudança de planos é que, ao sair de seu campo de visão original, o caçador de planetas estudará estrelas mais próximas — o que, por sua vez, gerará alvos adequados para futuras observações de caracterização dos mundos descobertos. Em suma: poderemos procurar sinais de vida em sua atmosfera com equipamentos como o Telescópio Espacial James Webb, sucessor do Hubble agendado para voar em 2018.

Antes mesmo de ter seu orçamento de dois anos aprovado, a missão K2 já fez uma campanha de teste (denominada C0), que acaba de terminar. Embora a primeira bateria de observações efetivamente científica vá começar agora, no dia 30, é certo que os esforços preliminares já produzirão novas descobertas. A C0 aconteceu na direção da constelação de Gêmeos. Ainda em 2014, a C1, primeira campanha com foco científico, vai mirar entre Leão e Virgem, e a C2 apontará para Escorpião e Ofiúco.

Não sei quanto a você, mas já estou ansioso pelas novas descobertas!
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Planeta estranho, muito distante da sua estrela

(Astronomia On Line - Portugal) Uma equipa internacional liderada por investigadores da Universidade de Montreal descobriu e fotografou um novo planeta a 155 anos-luz de distância do nosso Sistema Solar.

Um gigante gasoso foi adicionado à pequena lista de exoplanetas descobertos através de imagens directas. Está situado em torno de GU Psc, uma estrela três vezes menos massiva que o Sol na direcção da constelação de Peixes. A equipa internacional de pesquisa, liderada por Marie-Ève Naud, estudante de doutorado do Departamento de Física da Universidade de Montreal, foi capaz de encontrar este planeta através da combinação de observações do Observatório Gemini, do Observatório Mont-Mégantic (OMM), do Telescópio do Canadá-França-Hawaii (CFHT) e do Observatório W. M. Keck.

Um planeta distante que pode ser estudado em detalhe
GU Psc b está a cerca de 2000 vezes a distância Terra-Sol da sua estrela, um recorde entre planetas extrasolares. Tendo em conta a sua distância, leva aproximadamente 80.000 anos terrestres para completar uma órbita em torno da sua estrela! Os cientistas também aproveitaram a grande distância entre o planeta e a estrela para obter imagens. Ao comparar imagens obtidas em diferentes comprimentos de onda pelo OMM e pelo CFHT, foram capazes de detectar correctamente o planeta.

"Os planetas são muito mais brilhantes quando vistos em infravermelho, em vez do visível, porque a sua temperatura à superfície é mais baixa em comparação com outras estrelas," afirma Naud. "Isto permitiu-nos identificar GU Psc b."

Sabendo onde procurar
Os investigadores estavam a observar em redor de GU Psc porque a estrela tinha sido identificada como um membro do jovem grupo estelar AB Doradus. As estrelas jovens (com apenas 100 milhões de anos) são os alvos principais para detecção planetária através de imagens, porque os planetas em redor estão ainda a arrefecer e são, portanto, mais brilhantes. Isto não significa que planetas semelhantes a GU Psc b existem em grande número, como observado por Étiene Artigau, co-supervisor da tese de Naud e astrofísico da Universidade de Montreal. "Observámos mais de 90 estrelas e encontrámos apenas um planeta, por isso esta é realmente uma raridade astronómica!"

A observação de um exoplaneta não determina directamente a sua massa. Em vez disso, os cientistas usam modelos teóricos de evolução planetária para determinar as suas características. O espectro de GU Psc b obtido pelo Telescópio Gemini Norte, no Hawaii, foi comparado com esses modelos para mostrar que tem uma temperatura de cerca de 800º C. Ao determinar a idade de GU Psc através da sua localização em AB Doradus, a equipa foi capaz de determinar a sua massa, que é 9-13 vezes maior que a de Júpiter.

Nos próximos anos, os astrofísicos esperam detectar planetas semelhantes a GU Psc b mas muito mais próximos das suas estrelas, graças a novos instrumentos como o GPI (Gemini Planet Imager), recentemente instalado no Telescópio Gemini Sul, no Chile, entre outros. A proximidade destes planetas às suas estrelas irão torná-los muito mais difíceis de observar. GU Psc b é, portanto, um modelo para melhor compreender estes objectos.

"GU Psc b é uma verdadeira dádiva da natureza. A grande distância que o separa da sua estrela permite-nos estudá-lo em detalhe com uma variedade de instrumentos, que irão proporcionar uma melhor compreensão dos exoplanetas gigantes em geral," afirma René Doyon, co-supervisor da tese de Naud e Director do OMM.

A equipa iniciou um projecto para observar várias centenas de estrelas e detectar planetas mais leves que GU Psc b em órbitas similares. A descoberta de GU Psc, um objecto raro, sensibiliza as grandes distâncias que podem separar planetas das suas estrelas, abrindo a possibilidade de procurar planetas com poderosas câmaras infravermelhas usando telescópios muito mais pequenos, como o Observatório de Mont-Mégantic. Os cientistas também esperam aprender mais sobre a abundância de tais objectos nos próximos anos, em particular, usando o GPI, o SPIRou do CFHT e o FGS/NIRISS do Telescópio Espacial James Webb.
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O primeiro retrato de um exoplaneta

(DN - Portugal) Um grupo internacional de astrofísicos mostra a primeira imagem de um planeta distante, na órbita de uma estrela a mais de 63 anos-luz da Terra.

Não é ainda uma retrato de alta definição, mas é a primeira imagem de um planeta longínquo, na órbita de uma outra estrela, que não o Sol, e só por isso ela é histórica.

Captada por um novo instrumento, o Gemini Planet Imager (GPI), instalado no telescópio de oito metros Gemini Sur, no alto do deserto chileno, a imagem mostra um exoplaneta chamado Beta Pictoris b, um gigante gasoso na órbita da estrela Beta Pictoris, situada a 63,5 anos-luz da Terra e comprova as novas possibilidades que o GPI dá aos cientistas de dar novos passos na investigação nesta área.

Os exoplanetas já entraram no vocabulário do dia-a-dia, pelo menos no dos cientistas, depois de o primeiro destes mundos distantes ter sido identificado através de medições indirectas, pela equipa do astrónomo suíço Micle Mayor.

Passados quase 20 anos, os cientistas já descobriram mais de mil destes exoplanetas na órbita de inúmeras estrelas da Via Láctea, mas toda essa busca tem sido realizada através de medições indirectas. A imagem do Beta Pictoris b é um passo em frente que encerra a promessa de novas descobertas, nomeadamente da possibilidade de uma caracterização mais detalhada da realidade desses novos mundos.

"A deteção direta é uma técnica importante para caracterizar os exoplanetas porque permite a observação dos gigantes [gasosos] em localizações [em relação à suas estrelas] idênticas às dos planetas semelhantes no nosso sistema solar", sublinha a equipa coordenada pelo astrofísico Bruce Macintosh, da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, no artigo que publicou sobre este avanço na revista científica PNAS.
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Exoplanetas começam a ser fotografados diretamente (Inovação Tecnológica)