Gliese 12 b, que orbita uma estrela anã vermelha fria localizada a apenas 40 anos-luz de distância, promete dizer aos astrónomos mais sobre como os planetas próximos das suas estrelas retêm ou perdem as suas atmosferas. Neste conceito artístico, Gliese 12 b é mostrado retendo uma atmosfera tênue. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Ferido (Caltech-IPAC)
Astrônomos usando NASAde TESS e outras instalações descobriram um planeta entre os tamanhos da Terra e Vênus, a apenas 40 anos-luz de distância, chamada Gliese 12 b. Ideal para estudos mais aprofundados devido à sua proximidade e características, esta “exo-Vénus” orbita uma estrela anã vermelha e pode ajudar a revelar informações sobre a evolução e habitabilidade planetária.
Duas equipes internacionais de astrônomos descobriram um planeta entre os tamanhos da Terra e de Vênus, a apenas 40 anos-luz de distância, usando observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA e muitas outras instalações. Vários fatores tornam-no um candidato adequado para estudos adicionais usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA.
O TESS observa uma grande faixa do céu durante cerca de um mês de cada vez, rastreando as mudanças de brilho de dezenas de milhares de estrelas em intervalos que variam de 20 segundos a 30 minutos. Capturar trânsitos – escurecimentos breves e regulares das estrelas causados pela passagem de mundos em órbita – é um dos objetivos principais da missão.
Insights das equipes de pesquisa
“Encontramos o mundo mais próximo, em trânsito, temperado, do tamanho da Terra, localizado até hoje”, disse Masayuki Kuzuhara, professor assistente do projeto no Centro de Astrobiologia de Tóquio, que co-liderou uma equipe de pesquisa com Akihiko Fukui, assistente do projeto. professor da Universidade de Tóquio. “Embora ainda não saibamos se possui uma atmosfera, temos pensado nela como uma exo-Vénus, com tamanho e energia semelhantes recebidos da sua estrela como o nosso vizinho planetário no sistema solar.”
A estrela hospedeira, chamada Gliese 12, é uma anã vermelha fria localizada a quase 40 anos-luz de distância, na constelação de Peixes. A estrela tem apenas cerca de 27% do tamanho do Sol, com cerca de 60% da temperatura da superfície do Sol. O mundo recém-descoberto, denominado Gliese 12 b, orbita a cada 12,8 dias e é do tamanho da Terra ou um pouco menor – comparável a Vênus. Supondo que não tenha atmosfera, o planeta tem uma temperatura superficial estimada em cerca de 107 graus Fahrenheit (42 graus Celsius).
O tamanho estimado de Gliese 12 b pode ser tão grande quanto o da Terra ou um pouco menor – comparável a Vênus em nosso sistema solar. O conceito deste artista compara a Terra com diferentes interpretações possíveis de Gliese 12 b, desde uma sem atmosfera até outra com uma densa atmosfera semelhante a Vénus. Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Ferido (Caltech-IPAC)
Características das estrelas anãs vermelhas e seus planetas
Os astrônomos dizem que os tamanhos e massas diminutos das estrelas anãs vermelhas as tornam ideais para encontrar planetas do tamanho da Terra. Uma estrela menor significa maior escurecimento para cada trânsito, e uma massa menor significa que um planeta em órbita pode produzir uma oscilação maior, conhecida como “movimento reflexo”, da estrela. (Veja o vídeo abaixo.) Esses efeitos tornam os planetas menores mais fáceis de detectar.
As luminosidades mais baixas das estrelas anãs vermelhas também significam que as suas zonas habitáveis - a gama de distâncias orbitais onde a água líquida pode existir na superfície de um planeta – ficam mais próximas delas. Isto torna mais fácil detectar planetas em trânsito dentro de zonas habitáveis em torno de anãs vermelhas do que aqueles em torno de estrelas que emitem mais energia.
A distância que separa Gliese 12 do novo planeta é de apenas 7% da distância entre a Terra e o Sol. O planeta recebe 1,6 vezes mais energia da sua estrela do que a Terra recebe do Sol e cerca de 85% da que Vénus experimenta.
“Gliese 12 b representa um dos melhores alvos para estudar se os planetas do tamanho da Terra que orbitam estrelas frias podem reter as suas atmosferas, um passo crucial para avançar a nossa compreensão da habitabilidade dos planetas da nossa galáxia,” disse Shishir Dholakia, estudante de doutoramento no Centro de Astrofísica da Universidade do Sul de Queensland, na Austrália. Ele co-liderou uma equipe de pesquisa diferente com Larissa Palethorpe, estudante de doutorado na Universidade de Edimburgo e na University College London.
Compreendendo as atmosferas planetárias e a evolução
Ambas as equipes sugerem que estudar Gliese 12 b pode ajudar a desvendar alguns aspectos da evolução do nosso próprio sistema solar.
“Pensa-se que as primeiras atmosferas da Terra e de Vênus foram destruídas e depois reabastecidas pela liberação de gases vulcânicos e bombardeios de material residual no sistema solar”, explicou Palethorpe. “A Terra é habitável, mas Vénus não o é devido à sua perda total de água. Como Gliese 12 b está entre a temperatura da Terra e Vénus, a sua atmosfera pode ensinar-nos muito sobre os caminhos de habitabilidade que os planetas tomam à medida que se desenvolvem.”
Um fator importante na manutenção de uma atmosfera é a tempestade de sua estrela. As anãs vermelhas tendem a ser magneticamente ativas, resultando em explosões de raios X frequentes e poderosas. Porém, análises de ambas as equipes concluem que Gliese 12 não mostra sinais de comportamento extremo.
Um artigo liderado por Kuzuhara e Fukui foi publicado em 23 de maio em O Cartas de diários astrofísicos. As descobertas de Dholakia e Palethorpe foram publicadas em Avisos mensais da Royal Astronomical Society no mesmo dia.
Durante um trânsito, a luz da estrela hospedeira passa por qualquer atmosfera. Diferentes moléculas de gás absorvem cores diferentes, de modo que o trânsito fornece um conjunto de impressões digitais químicas que podem ser detectadas por telescópios como o Webb.
“Conhecemos apenas um punhado de planetas temperados semelhantes à Terra que estão próximos o suficiente de nós e que atendem a outros critérios necessários para este tipo de estudo, chamado espectroscopia de transmissão, usando as instalações atuais”, disse Michael McElwain, astrofísico pesquisador do Goddard da NASA. Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, e coautor do artigo de Kuzuhara e Fukui. “Para compreender melhor a diversidade de atmosferas e os resultados evolutivos destes planetas, precisamos de mais exemplos como Gliese 12 b.”
Referência: “Gliese 12b: Um planeta temperado do tamanho da Terra com 12 pc Ideal para espectroscopia de transmissão atmosférica” por Masayuki Kuzuhara, Akihiko Fukui, John H. Livingston, Jose A. Caballero, Jerome P. de Leon, Teruyuki Hirano, Yui Kasagi, Felipe Murgas, Norio Narita, Masashi Omiya, Jaume Orell-Miquel, Enric Palle, Quentin Changeat, Emma Esparza-Borges, Hiroki Harakawa, Coel Hellier, Yasunori Hori, Kai Ikuta, Hiroyuki Tako Ishikawa, Takanori Kodama, Takayuki Kotani, Tomoyuki Kudo, John C. Morales, Mayuko Mori, Evangelos Nagel, Hannu Parviainen, Volker Perdelwitz, Ansgar Reiners, Ignasi Ribas, Jorge Sanz-Forcada, Bun’ei Sato, Andreas Schweitzer, Hugo M. Tavernero, Takuya Takarada, Taichi Uyama, Noriharu Watanabe, Mathias Zechmeister, Nestor Abreu Garcia, Wako Aoki, Charles Beichman, Victor JS Bejar, Timothy D. Brandt, Jessica Calatayud-Borras, Ilaria Carleo, David Charbonneau, Karen A. Collins, Thayne Currie, John P. Doty, Stefan Dreizler Gareb Fernandez -Rodriguez, Izuru Fukuda, Daniel Galan, Samuel Geraldia-Gonzalez, Josaphat Gonzalez-Garcia, Yuya Hayashi, Christina Hedges, Thomas Henning, Klaus Hodapp, Masahiro Ikoma, Keisuke Isogai, Shane Jacobson, Markus Janson, Jon M. Jenkins, Taiki Kagetani , Eiji Kawai, Yugo Kawai, Kiyoe Kawauchi, Eiichiro Kokubo, Mihoko Konishi, Judith Korth, Vigneshwaran Krishnamurthy, Takashi Kurokawa, Nobuhiko Kusakabe, Jungmi Kwon, Andrew Laza-Ramos, Florence Libotte, Rafael Luque, Alberto Madrigal-Aguado, Yuji Matsumoto, Dimitri Mawet, Michael W. McElwain, Peter Paul Meni Gallardo, Giuseppe Morello, Sara Munoz Torres, Jun Nishikawa, Stevanus K. Nugroho, Masahiro Ogihara, Alberto Pelaez-Torres, David Rapetti, Manuel Sanchez-Benavente, Martin Schlecker, Sara Seager, Eugene Serabyn, Takuma Serizawa, Monika Stangret, Aoi Takahashi, Huan-Yu Teng, Motohide Tamura, Yuka Terada, Akitoshi Ueda, Tomonori Usuda, Roland Vanderspek, Sebastien Vievard, David Watanabe, Joshua N. Winn e Maria Rosa Zapatero Osorio, 23 de maio 2024, As cartas do jornal astrofísico.
DOI: 10.3847/2041-8213/ad3642
TESS é uma missão NASA Astrophysics Explorer gerenciada pela NASA Goddard e operada por COM em Cambridge, Massachusetts. Parceiros adicionais incluem Northrop Grumman, com sede em Falls Church, Virgínia; Centro de Pesquisa Ames da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia; o Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian em Cambridge, Massachusetts; Laboratório Lincoln do MIT; e o Instituto de Ciências do Telescópio Espacial em Baltimore. Mais de uma dúzia de universidades, institutos de pesquisa e observatórios em todo o mundo participam da missão.
