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Esta impressão artística mostra L 98-59b, um dos planetas do sistema L 98-59, a 35 anos-luz de distância. O sistema contém quatro planetas rochosos confirmados, com um quinto potencial, o mais distante da estrela, ainda não confirmado.
Em 2021, os astrónomos utilizaram dados do instrumento Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) montado no VLT do ESO para medir a massa de L 98-59b, descobrindo que é metade da massa de Vénus. Isto o torna o planeta mais leve medido até hoje usando a técnica de velocidade radial.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Uma equipa de astrónomos utilizou o Observatório Europeu do Sul Telescópio muito grande (ESO(VLT) no Chile para lançar nova luz sobre planetas em torno de uma estrela próxima, L 98-59, que se assemelham aos do Sistema Solar interior. Entre as descobertas está um planeta com metade da massa do Vênus — o exoplaneta mais leve alguma vez medido utilizando a técnica da velocidade radial — um mundo oceânico e um possível planeta na zona habitável.
“O planeta na zona habitável pode ter uma atmosfera que poderia proteger e sustentar a vida”, diz María Rosa Zapatero Osorio, astrônoma do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e uma das autoras do estudo publicado hoje (5 de agosto). , 2021) em Astronomia e Astrofísica.
Os resultados são um passo importante na busca por vida em planetas do tamanho da Terra fora do Sistema Solar. A detecção de bioassinaturas em um exoplaneta depende da capacidade de estudar a sua atmosfera, mas os telescópios atuais não são grandes o suficiente para alcançar a resolução necessária para fazer isso em planetas pequenos e rochosos. O sistema planetário recentemente estudado, denominado L 98-59 em homenagem à sua estrela, é um alvo atraente para futuras observações de atmosferas de exoplanetas. Ele orbita uma estrela a apenas 35 anos-luz de distância e agora descobriu-se que hospeda planetas rochosos, como a Terra ou Vênus, que estão próximos o suficiente da estrela para serem quentes.
Este infográfico mostra uma comparação entre o sistema exoplanetário L 98-59 (topo) com parte do Sistema Solar interno (Mercúrio, Vênus e Terra), destacando as semelhanças entre os dois.
L 98-59 contém quatro planetas rochosos confirmados (marcados em cores no painel superior), orbitando uma estrela anã vermelha a 35 anos-luz de distância. O planeta mais próximo da estrela tem cerca de metade da massa de Vênus, o que o torna o exoplaneta mais leve já detectado usando a técnica de velocidade radial. Até 30% da massa do terceiro planeta poderia ser água, tornando-o um mundo oceânico. A existência do quarto planeta foi confirmada, mas os cientistas ainda não sabem a sua massa e raio (o seu possível tamanho está indicado por uma linha pontilhada). A equipa também encontrou indícios de um potencial quinto planeta, o mais distante da estrela, embora a equipa saiba pouco sobre ele. Se confirmado, ficaria na zona habitável do sistema, onde poderia existir água líquida em sua superfície.
As distâncias das estrelas e entre os planetas no infográfico não estão à altura. O diagrama foi dimensionado para fazer coincidir a zona habitável tanto no Sistema Solar quanto em L 98-59. Conforme indicado pelo infográfico, que inclui uma escala de temperatura (em Kelvin (K)), a Terra e o quinto planeta (não confirmado) em L 98-59 recebem quantidades semelhantes de luz e calor de suas respectivas estrelas. Assumindo que as suas atmosferas são semelhantes, este quinto planeta teria uma temperatura superficial média semelhante à da Terra e suportaria água líquida na sua superfície.
Crédito: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser (Agradecimento: O. Demangeon)
Com a contribuição do VLT do ESO, a equipa conseguiu inferir que três dos planetas podem conter água nos seus interiores ou atmosferas. Os dois planetas mais próximos da estrela no sistema L 98-59 são provavelmente secos, mas podem ter pequenas quantidades de água, enquanto até 30% da massa do terceiro planeta pode ser água, tornando-o um mundo oceânico.
Além disso, a equipe encontrou exoplanetas “ocultos” que não haviam sido detectados anteriormente neste sistema planetário. Eles descobriram um quarto planeta e suspeitam que exista um quinto, numa zona à distância certa da estrela para a existência de água líquida na sua superfície. “Temos indícios da presença de um planeta terrestre na zona habitável deste sistema”, explica Olivier Demangeon, investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço da Universidade do Porto, em Portugal, e autor principal do novo estudo.
O estudo representa um avanço técnico, pois os astrónomos conseguiram determinar, utilizando o método da velocidade radial, que o planeta mais interno do sistema tem apenas metade da massa de Vénus. Isto torna-o no exoplaneta mais leve alguma vez medido através desta técnica, que calcula a oscilação da estrela causada pelo pequeno puxão gravitacional dos seus planetas em órbita.
A equipe usou o instrumento Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) montado no VLT do ESO para estudar L 98-59. “Sem a precisão e estabilidade proporcionadas pelo ESPRESSO esta medição não teria sido possível”, afirma Zapatero Osorio. “Este é um passo em frente na nossa capacidade de medir as massas dos mais pequenos planetas fora do Sistema Solar.”
Os astrônomos avistaram pela primeira vez três dos planetas de L 98-59 em 2019, usando NASASatélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS). Este satélite baseia-se numa técnica chamada método de trânsito – onde a queda na luz proveniente da estrela causada por um planeta que passa à sua frente é usada para inferir as propriedades do planeta – para encontrar os planetas e medir os seus tamanhos. No entanto, foi apenas com a adição de medições de velocidade radial feitas com o ESPRESSO e seu antecessor, o High Accuracy Radial speed Planet Searcher (HARPAS) no telescópio La Silla de 3,6 metros do ESO, que Demangeon e a sua equipa conseguiram encontrar planetas adicionais e medir as massas e os raios dos três primeiros. “Se quisermos saber do que é feito um planeta, o mínimo que precisamos é a sua massa e o seu raio”, explica Demangeon.
A equipa espera continuar a estudar o sistema com o futuro Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA/ESA/CSA, enquanto o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, em construção no deserto chileno do Atacama e previsto para iniciar observações em 2027, irá também será ideal para estudar esses planetas. “O instrumento HIRES montado no ELT poderá ter a capacidade de estudar as atmosferas de alguns dos planetas do sistema L 98-59, complementando assim o JWST a partir do solo”, afirma Zapatero Osorio.
“Este sistema anuncia o que está por vir”, acrescenta Demangeon. “Nós, como sociedade, temos perseguido planetas terrestres desde o nascimento da astronomia e agora estamos finalmente cada vez mais perto da detecção de um planeta terrestre na zona habitável da sua estrela, da qual poderíamos estudar a atmosfera.”
Mais Informações
Esta pesquisa foi apresentada em um artigo intitulado a aparecer em Astronomia e Astrofísica.
Referência: “Um planeta terrestre quente com metade da massa de Vênus transitando por uma estrela próxima” por ODS Demangeon, MR Zapatero Osorio, Y. Alibert, SCC Barros, V. Adibekyan, HM Tabernero, A. Antoniadis-Karnavas, JD Camacho, et al., Aceito, Astronomia e Astrofísica.
DOI: 10.1051/0004-6361/202140728
A equipa é composta por Olivier DS Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal (IA/UPorto), Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal (CAUP) e Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências , Universidade do Porto, Portugal (FCUP)), MR Zapatero Osorio (Centro de Astrobiologia, Madrid, Espanha (CSIC-INTA)), Y. Alibert (Instituto de Física, Universidade de BernaSuíça (Berna)), SCC Barros (IA/UPorto, CAUP e FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP e FCUP), HM Tabernero (IA/UPorto e CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/ UPorto & FCUP), JD Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanha (IAC) e Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Espanha (ULL)), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Itália), SG Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Genebra, Suíça (UNIGE)), FA Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Espanha), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália (INAF Trieste)), NC Santos (IA /UPorto, CAUP e FCUP), R. Allart (Departamento de Física e Instituto de Investigação em Exoplanetas, Université de Montréal, Canadá e UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal (IA/FCUL) e Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M . Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itália (INAF Torino)), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D'Odorico (INAF Trieste & Instituto de Física Fundamental do Universo, Trieste, Itália (IFPU)) , D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP e FCUP), P. Figueira (Observatório Europeu do Sul, Santiago do Chile, Chile (ESO-Chile) e IA/UPorto), R. Génova Santos ( IAC/ULL), J. Haldemann (Berna), JI González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha (ESO)), CJAP Martins (IA/UPorto e CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste e IFPU), NJ Nunes (IA/FCUL ), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Espanha e INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Itália), A. Sozzetti (INAF Torino) e S. Udry (UNIGE).
O ESO é a principal organização astronómica intergovernamental da Europa e, de longe, o observatório astronómico terrestre mais produtivo do mundo. Tem 16 Estados-Membros: Áustria, Bélgica, República Checa, Dinamarca, França, Finlândia, Alemanha, Irlanda, Itália, Países Baixos, Polónia, Portugal, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido, juntamente com o estado anfitrião da Chile e com a Austrália como Parceiro Estratégico. O ESO leva a cabo um programa ambicioso centrado na concepção, construção e operação de poderosas instalações de observação terrestres que permitem aos astrónomos fazer importantes descobertas científicas. O ESO também desempenha um papel de liderança na promoção e organização da cooperação na investigação astronómica. O ESO opera três locais de observação de classe mundial únicos no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera o Very Large Telescope e o seu líder mundial Very Large Telescope Interferometer, bem como dois telescópios de rastreio, o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, no visível. Também no Paranal o ESO irá acolher e operar o Cherenkov Telescope Array South, o maior e mais sensível observatório de raios gama do mundo. O ESO é também um parceiro importante em duas instalações no Chajnantor, APEX e ALMA, o maior projeto astronômico existente. E no Cerro Armazones, perto do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope de 39 metros, o ELT, que se tornará “o maior olho do mundo virado para o céu”.