O exoplaneta vizinho ao “nosso (sistema solar) endereço”
Posted by Thoth3126 on 08/02/2019
A busca por exoplanetas tem, de certa forma, sido a busca dos astrônomos por um planeta parecido com a Terra – um lugar quente onde a água poderia existir. As manchetes divulgam cada descoberta como “o planeta mais parecido com a Terra até agora”. Muitos desses planetas estão distantes de nosso sistema solar. Mas uma “nova descoberta” publicada em 24 de agosto na Nature atinge mais perto de ossa casa, do nosso sistema solar, com a descoberta de um planeta com a massa da Terra na zona habitável de sua estrela-sol.
Tradução, edição e imagens: Thoth3126@protonmail.ch
Não há uma estrela (sol-sistema solar) mais perto de nós do que o sistema solar triplo vizinho Proxima Centauri {Alpha Centauri} – e agora sabemos que esse sistema solar, vizinho ao nosso, tem um planeta com massa semelhante à Terra em sua zona habitável.
Além do mais, essa estrela é Proxima Centauri, nossa vizinha mais próxima, que esta há apenas 4,24 anos-luz de distância. Isso significa que não há sistema solar que esteja mais próximo da Terra em nossas vidas do que esse.
E até agora, o exoplaneta, chamado Proxima Centauri b, está se mostrando para ser semelhante à Terra, tendo aproximadamente a massa do nosso planeta e estando em uma órbita no lugar certo onde, se ele tiver uma atmosfera, a água líquida poderia existir na sua superfície. Isto é estar localizado tão próximo como no “nosso quintal”, tanto quanto possível.
“Acho que esse fato realmente marca uma transição”, diz Jeffrey Coughlin, cientista do Instituto SETI que não está envolvido no estudo que monta o catálogo do Kepler. “Vinte anos atrás, estávamos encontrando os primeiros exoplanetas e isso foi totalmente emocionante”, diz ele. Então havia o telescópio Kepler, que encontrou milhares de planetas, incluindo alguns localizados na zona habitável, e alguns dentro de algumas dezenas de anos-luz de nós.
E agora há um planeta de 1,3 massa da Terra ao nosso lado, um nosso vizinho de porta, zunindo em torno de sua estrela em apenas 11,2 dias. Sua distância orbital de 4.349.598 milhas (7 milhões de quilômetros) da sua estrela pode parecer pequena, em apenas um quinto da distância entre Mercúrio e o nosso Sol, mas a estrela-sol Proxima Centauri é o nanico da ninhada no sistema Alpha Centauri. Com um diâmetro de 200 mil quilômetros, tem apenas 1,43 vezes o diâmetro de Júpiter.
Então, como é que havia um planeta escondido em torno da estrela mais próxima da nossa, apenas esperando para ser descoberto? A resposta simples: encontrar um planeta é realmente difícil. Kepler encontrou milhares de planetas ao olhar para 145.000 estrelas em uma região minúscula do céu no final da constelação de Cygnus, esperando pela chance de 1 por cento de um planeta passar diretamente na frente de uma estrela e causar um ofuscamento em sua luz, método conhecido como trânsito planetário (quando o corpo planetário cruza à frente de sua estrela-sol, ofuscando seu brilho).
Mas o problema com o planeta orbitando Proxima Centauri é que ele não transita em frente à sua estrela-sol – pelo menos não do nosso ponto de vista. Para testemunhar um trânsito planetário, o plano orbital dos planetas deve estar na ou perto da nossa linha de visão, mas nem todos os sistemas solares têm a mesma orientação que o nosso no plano da eclíptica. Uma estrela pode ter todos os seus planetas alinhados em um ângulo de 90 graus de nós, com os planetas orbitando de tal forma que eles nunca passam na frente (o Trânsito) de sua estrela para os nossos telescópios verem. Embora alguns planetas tenham sido encontrados por imagens diretas (isto é, aparecendo em uma foto junto com sua estrela) isso ainda não foi possível com Proxima Centauri, um planeta com cerca de 5 bilhões de anos. A menos que os planetas sejam muito jovens e muito grandes, atualmente nenhum instrumento é capaz de visualizar diretamente esses planetas.
Como encontrar um planeta (que não quer ser encontrado)
É por isso que o projeto Pale Red Dot, encarregado de encontrar um planeta em órbita de nosso sistema solar vizinho e o mais próximo, teve de recorrer a métodos indiretos – mas confiáveis - de detecção. Os pesquisadores escolheram a velocidade radial, um processo que procura por mudanças na luz de uma estrela devido ao rebocamento de um planeta, às vezes chamado de método do deslocamento Doppler.
Movimentos sutis de gravidade fazem com que a luz de uma estrela se mova em direção ao extremo azul do espectro de luz, o que significa que ela está se movendo em nossa direção, ou a extremidade vermelha do espectro, o que significa que ela está se afastando. Com base nessas mudanças, os pesquisadores podem fornecer uma estimativa de massa, e a frequência dá uma ideia da órbita. O planeta em si foi encontrado ao longo de uma série de noites de 19 de janeiro a 31 de março de 2016, durante o qual Proxima Centauri foi monitorada de perto para variações sutis no instrumento HARPS do ESO – European Southern Observatory.
“Em vez de aplicar por algumas noites durante um semestre e repetir a mesma coisa ao longo dos anos, o que fizemos aqui foi tentar convencer o ESO de que valeria a pena fazer campanhas intensivas para monitorar a estrela por 60 dias seguidos, apenas 20 minutos por noite”, disse o investigador principal Guillem Anglada-Escudé em uma conferência de imprensa. O resultado final é um planeta tão próximo de nós quanto qualquer um poderia estar, fora de uma descoberta similar no mesmo sistema.
A equipe do projeto, no entanto, tem sido cautelosa a cada passo do caminho. Eles ignoraram a evidência fraca da existência do planeta, que remonta a 2013, em favor de observações mais fortes nos três anos subsequentes, levando em consideração outros estudos sobre a estrela que remonta a 16 anos. Embora bastante convencidos de que é um planeta (acima de 99% de certeza, de fato) baseado em seus dados, os pesquisadores ainda se referem ao planeta como um candidato. Um segundo planeta possível no sistema com uma órbita de 60 dias ou mais só recebe uma menção passageira no jornal, ignorada em favor da evidência sólida e concreta.
Os pesquisadores também mantiveram um lábio apertado em suas descobertas, aguardando o final do processo de revisão por pares. Mas, como a entrevista coletiva pretendida se aproximava, um astrônomo anônimo do ESO vazou a história para a imprensa alemã, enviando Pale Red Dot para o controle de danos, com a equipe mantendo uma cobertura mais firme em suas descobertas enquanto os rumores circulavam na comunidade astronômica. A revista Nature foi obrigada a abordar os rumores em seus materiais para a imprensa antes do anúncio oficial.
Tecnicamente, o planeta foi descoberto em 2013. Esse sinal era fraco, no entanto. Observações posteriores reforçaram o caso da existência do planeta, mas foi apenas na mais recente campanha de observação que as evidências se tornaram uma combinação sólida para um planeta e não algum outro fenômeno estelar. Dada essa história, a equipe tem sido metódica a cada passo do caminho.
“Os autores fazem um ótimo trabalho em sua análise. Eles seguem todo o protocolo e todas as técnicas padrão”, diz Sara Seager, pesquisadora de exoplanetas do MIT e astrobióloga com conhecimento do artigo. “E eles dizem que eles observaram todos os diferentes tipos de atividade estelar e outras coisas que poderiam gerar um sinal Doppler espúrio em 11 dias, mas depois de analisar tudo isso, eles concluíram que a variabilidade nos dados é melhor explicada pela presença. de um planeta”.
CLIQUE NA IMAGEM PARA AMPLIAR.
Parte da imprevidência pode surgir de uma detecção de um planeta em torno de outra estrela no sistema, Alpha Centauri B. Esse planeta, apropriadamente chamado Alpha Centauri Bb, era muito quente para sustentar a vida, mas instantaneamente se tornou o planeta mais próximo de nós por padrão.
Ou assim seria, se ele realmente existisse.
Essa detecção foi repleta de problemas, extraídos de dados espúrios, e ignorou uma baixa relação sinal-ruído em busca de um novo planeta sensacional, o tipo sonhado pela ficção científica há muito tempo. Em vez de se tornar uma revelação que abalou a Terra, dúvidas sérias foram lançadas sobre a detecção, que também usou a velocidade radial.
“[ Pale Red Dot] na verdade apenas disse que a explicação mais provável é a presença de um planeta”, diz Seager. “Se você se lembra de Alpha Centauri Bb… eu só acho que há uma preocupação na comunidade de que cada retratação parece ruim, mesmo que essa não tenha sido oficialmente retratada.”
Assim, a equipe era rigorosa – e transparente – a cada passo do caminho. Afinal, eles não podiam repetir os erros de Bb. O resultado final? Uma sólida detecção de um planeta do tamanho da Terra em um lugar chamado “Zona Cachinhos Dourados” porque não é nem muito quente nem muito frio para existir água líquida – mesmo se os pesquisadores usarem a palavra candidato para descrever uma detecção com o catálogo de Kepler como certeza.
“Como houve reivindicações anteriores de outros planetas (no sistema), tivemos que verificar o máximo possível que [outra coisa] não estava causando esse sinal candidato à planeta”, disse Anglada-Escude.
Mas esse planeta seria habitável?
Habitabilidade potencial e um mundo exuberante de corpos líquidos de água e uma atmosfera espessa são duas coisas muito diferentes. Em nosso próprio sistema solar, três planetas estão tecnicamente na zona habitável. Vênus está na borda interna, enquanto Marte está no exterior. (Dica: o terceiro é a Terra.)
Tanto Marte quanto Vênus provavelmente tiveram corpos de água em algum momento de sua história. Mas ventos solares e outros eventos cósmicos {Nota de Thoth: como a explosão do planeta MALDEK, há cerca de 251 milhões de anos, existente entre a órbita de Marte e Júpiter, de cujo evento só restaram incontáveis pedaços hoje conhecidos como o Cinturão de Asteroides} arrancaram camadas de elementos mais leves e evaporaram lagos, oceanos e riachos. Enquanto a água fervia, o hidrogênio escapou para o espaço interestelar enquanto o oxigênio voltava e se ligava aos átomos de carbono.
Para a Vênus vulcânica, isso significou que uma série de elementos pesados e moléculas criavam uma cobertura de nuvem permanente que assegurava que o planeta permanecesse como uma paisagem úmida seca, livre de todos os vestígios de vapor de água. Para Marte, isso significou uma atual atmosfera fina de dióxido de carbono com a pouca quantidade de água que permaneceu presa em geleiras congeladas, enterradas sob solo de ferro oxidado, ou em camadas sazonais de salmoura misturadas com vestígios de água.
Em ambos os casos, esses planetas não duraram muito tempo como mundos habitáveis, pelo menos para qualquer forma de vida além de um micróbio. Um dos grandes culpados é a falta de um campo magnético atual em qualquer planeta, que, como os escudos de energia em Jornada nas Estrelas , desvia o pior das energias que o Sol e o universo (outros sois mais distantes) podem lançar na Terra.
Mesmo que o nosso vizinho mais próximo, o sol-estrela Proxima Centauri b esteja na zona habitável, poderia ter tido uma atmosfera primitiva destruída pelo primeiro bilhão de anos de atividade estelar violenta comum de acontecer com estrelas-sois anãs vermelhas. Isso significa que, mesmo que o planeta esteja no lugar certo para possuir água líquida, a falta de atmosfera poderia ter evaporado aquela água há muito tempo, deixando o planeta frio e árido de temperatura negativa em cerca de -40 ° F (-40 ° C).
“Os planetas estão muito mais próximos da estrela [do que o nosso planeta Terra do nosso sol], então eles estão mais próximos desses grandes eventos energéticos – você está apenas sendo potencialmente bombardeado com mais desses planetas potencialmente habitáveis em torno dos M-anões”, declarou Elisabeth Newton, uma cientista pós-doutorada de Kavli no MIT que estuda sistemas estelares-solares anãs vermelhas (também chamados M-anões), diz.
Isto poderia ser especialmente composto pelo bloqueio de maré do planeta à sua estrela mãe. Por causa da pequena separação no sistema – a distância entre Centauri b e sua estrela é de apenas 5% da distância entre a Terra e o Sol – o mesmo lado do planeta enfrenta Proxima Centauri em todos os momentos, muito parecido com o mesmo lado do planeta. Lua enfrenta a Terra mostrando a mesma face em todos os momentos. No entanto, se a estrela Centauri b ainda tiver uma atmosfera, poderá atingir temperaturas de até 86 ° F (30 ° C) em seu lado iluminado pelo sol e -22 ° F (-30 ° C) em seu lado mais escuro, trazendo-o para faixas de temperatura semelhantes a da Terra.
A chave para preservar uma atmosfera seria um campo magnético. Pesquisadores têm andado de um lado para o outro investigando se os planetas muito próximos de seus sois-estrelas podem gerar campos magnéticos, o que é uma consequência de materiais no núcleo dos planetas se agitarem com sua rotação. Como os planetas anões vermelhos estão em confinamento com sua estrela, alguns acreditam que os núcleos seriam inertes.
Mercedes Lopez-Morales, astrônoma do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, modelou as possibilidades dos campos magnéticos ao redor de planetas anões vermelhos, e uma imagem está gradualmente emergindo: os planetas provavelmente se formam nas partes externas de seus sistemas solares e depois migram para seu interior. Isso significa que eles começam sua existência girando e possivelmente gerando um campo magnético se tiverem os materiais certos em seu núcleo.
“Na Terra, estamos aqui (como humanidade) apenas porque temos um campo magnético que nos protege de qualquer energia trazida pelo vento solar, local e exterior, energia vinda de outras estrelas-sois”, diz ela. “Qualquer tempestade solar poderia nos eliminar (da face da Terra) de outra forma.”
O PLANETA MAIS PRÓXIMO DO NOSSO SISTEMA SOLAR:
Uma vez que esses planetas migram, sua estrela retira a atmosfera inicial dos elementos mais leves. Mas elementos mais pesados - como o oxigênio – poderiam ser deixados para trás. O campo magnético protege o planeta dos piores excessos de emissão de energia de sua estrela-sol, que então se acomoda em um estado de dormência relativa que pode permanecer por trilhões de anos.
O vulcanismo e outros mecanismos poderiam reabastecer a atmosfera. Com a estrela menos ativa, essa atmosfera poderia ficar por perto. Lopez-Morales também diz que o campo magnético pode permanecer ativo por bilhões de anos, mesmo depois que um planeta se torna trancado em uma órbita perto de sua estrela-sol. Em outras palavras, a esperança de vida pode permanecer ativa, mesmo depois da primeira e brutal mudança da vida do planeta.
“Não há razão para que um planeta assim não consiga manter um campo magnético longo o suficiente para que a vida se desenvolva (em sua superfície)”, diz Lopez-Morales. Isso significa que ele poderia reter água em estado líquido. Mas isso é assim? É aí que as coisas ficam muito mais complicadas.
Em trânsito
A equipe Pale Red Dot encontrou um planeta. Parece ser a massa certa e a distância correta de sua estrela para colocar algo semelhante à Terra em nosso quintal cósmico. Mas a realidade é muito mais complicada do que isso, como visto pelas histórias acima mencionadas de Vênus e Marte. Os astrônomos precisam observar o planeta com mais detalhes para melhor caracterizá-lo. O problema é que o planeta que orbita Centauri b foi detectado indiretamente e há muito pouco a ser extraído dos dados além do seu provável tamanho.
“Os planetas são tão pequenos, os sinais são tão fracos, é preciso uma enorme quantidade de recursos para fazer uma detecção”, diz Seager. “Se você quer fazer melhor, quase precisa de seu próprio telescópio dedicado para martelá-lo e fazer (pesquisar) melhor e melhor.”
A maneira mais fácil de estudar a atmosfera de um planeta – e fácil aqui é um termo muito, muito relativo – é observar o planeta passar na frente de sua estrela e observar os espectros de quaisquer gases que distorcem a luz da estrela. O problema com este método é que, até o momento, não foram detectados trânsitos em torno de Proxima Centauri, embora isso não tenha sido descartado como uma possibilidade.
Mas para Newton, “é basicamente o melhor alvo para esforços futuros em busca de bio assinaturas nas atmosferas de outros planetas”. Você só precisa saber como e onde procurar”.
Atualmente, nenhum instrumento no espaço ou no solo é sensível o suficiente para captar a luz refletida de planetas mais antigos e menores. Mas o Telescópio Espacial James Webb pode ser, assim como outros projetos de mega-telescópios atualmente em construção no solo. Capturar esses vislumbres de luz, por mais fracos que sejam, pode indicar se existe ou não uma atmosfera e até mesmo do que ela é feita (quais gases a constituem).
“Você encontra o espectro do planeta e, a partir disso, é possível detectar moléculas na atmosfera do planeta”, diz Newton.
Localização (círculo vermelho) de Alpha (Rigil) Centauri, principal estrela-sol da Constelação do Centauro
Seager menciona a possibilidade de usar técnicas de supressão estelar no futuro, um processo no qual bloquear a luz da estrela do ponto de vista de um telescópio permite que o instrumento reúna mais luz do planeta ou planetas existentes orbitando ao redor dessa estrela. Uma das outras possibilidades é visualizar em infravermelho. Cullen Blake, um pesquisador da Universidade da Pensilvânia que estuda estrelas de baixa massa e seus planetas, diz, em luz visível, “você definitivamente tem um limite bastante severo para a distância a que você pode ver essas medidas”.
O infravermelho elimina alguns desses obstáculos. Isso poderia mostrar o brilho do próprio planeta, sem a necessidade da luz das estrelas. Por causa da distorção atmosférica, virtualmente toda a astronomia infravermelha tem que ser realizada por telescópios baseados no espaço ou por observatórios voadores de alta altitude como o Observatório de Estratosfera da NASA para a Astronomia Infravermelha, um telescópio montado em um Boeing 747SP.
Os futuros observatórios espaciais, como os telescópios Webb ou Hubble, construídos para infravermelhos com aberturas de cerca de três metros, também poderiam ajudar na caça. “Podemos olhar para a luz da estrela que se reflete na atmosfera do planeta ou podemos observar a luz no infravermelho vinda (refletida) diretamente do planeta”, diz Lopez-Morales.
Olhando para o futuro
Agora sabemos – ou sabemos apenas com uma pequena porcentagem de dúvida – que existe um planeta um pouco mais massivo que a Terra na estrela Próxima Centauri. É uma realização de banner, que tem a comunidade científica salivando com as possibilidades.
“Encontrar um planeta em torno da estrela mais próxima e mais bem estudada … talvez tenhamos muita sorte, ou talvez realmente existam bilhões de planetas anões esperando por nós para encontrá-los”, diz Newton.
Estrelas de baixa massa são algumas das mais abundantes da galáxia. Dos 10 sistemas estelares mais próximos da Terra, apenas um não contém uma estrela de baixa massa (o sistema Sirius consiste em um gigante azul e uma anã branca ultracompacta, o remanescente de uma estrela semelhante ao Sol). Além desses dois, apenas os irmãos maiores de Proxima Centauri, Alpha Centauri A e B, são estrelas maiores.
Esta imagem mostra o sistema estelar (TRIPLO) mais próximo ao nosso Sol, a brilhante estrela dupla Alpha Centauri A & B e a sua distante e fraca companheira Próxima Centauri. No final de 2016, a ESO assinou um acordo com as Iniciativas inovadoras para adaptar a instrumentação VLT (Very Large Telescope) para realizar uma busca de planetas orbitando o sistema Alpha Centauri. Esses planetas poderiam ser os alvos para um eventual lançamento de sondas espaciais em miniatura pela IniciativaBreakthrough Starshot.
Quase todas as estrelas são suspeitas de ter um planeta. Alguns desses podem ser habitáveis. Se a Proxima Centauri b é estéril, talvez tenhamos melhor sorte olhando para a próxima estrela, Barnard’s Star, onde a detecção planetária permaneceu elusiva. Pode ser que, como Proxima Centauri, não tenhamos procurado o tipo certo de planeta com o tipo certo de dedicação.
Ou talvez a solução real esteja em Wolf 359, a 7,7 anos-luz de distância. Ou Lalande 21185, a 8,2 anos-luz de distância. “Se você acabou de fazer uma lista das estrelas mais próximas do Sol, há um punhado lá que seria um bom alvo para esses tipos de observações”, diz Blake.
Talvez não precisemos ser liberados para obeservar Wolf 1061 a 13,8 anos-luz de distância para encontrar o próximo planeta potencialmente mais habitável. Tudo o que precisamos fazer é esticar nossos instrumentos até os limites e dar uma olhada dedicada para o ponto vermelho pálido mais próximo de nosso “quintal”, o sistema solar triplo de Aplpha Centauri, o nosso vizinho de cerca.
John Wenz é editor associado da revista Astronomy . Siga-o no Twitter: www.Twitter.com/johnwenz .
“Existem três coisas que não podem ser escondidas por muito tempo: a Lua, o Sol e a VERDADE” – Sidhartha Gautama (Budha)
“Tudo o que somos é o resultado do que pensamos. Se um homem-mulher fala ou age com um pensamento maligno, a dor o acompanhará como uma sombra. Se um homem-mulher fala ou age com um pensamento puro, a felicidade o segue, como uma luz que nunca o deixa”. – Budha (Sidharta Gautama)
Saiba mais, leitura adicional:
Permitida a reprodução desde que mantida a formatação original e mencione as fontes.
