Acabamos de encontrar uma ‘Super-Terra’ que poderia ser um mundo aquático coberto por oceano

Acabamos de encontrar uma ‘Super-Terra’ que poderia ser um mundo aquático coberto por oceano

19 de outubro de 2022 0 Por Jonas Estefanski
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Traduzido por Julio Batista
Original de Michelle Starr para o ScienceAlert

Um exoplaneta a apenas 100 anos-luz da Terra parece ser o melhor candidato até agora para um mundo oceânico lamacento e coberto de água.

Chama-se TOI-1452b e as medições do seu tamanho e massa sugerem um perfil de densidade consistente com um oceano líquido global. Os cientistas acreditam que mundos como este são possíveis, mas ainda não encontraram um de forma conclusiva.

Precisaremos acompanhar as observações do Telescópio Espacial James Webb para estudar a atmosfera do exoplaneta e tomar uma decisão mais confiante sobre a natureza do TOI-1452b, mas os resultados iniciais são muito intrigantes.

“Este paper relata a descoberta e caracterização do exoplaneta temperado em trânsito TOI-1452b”, escreveu uma equipe de pesquisadores liderada pelo astrônomo Charles Cadieux, da Universidade de Montreal, no Canadá, em um paper publicado no The Astronomical Journal.

“Os resultados de nossa modelagem interior e o fato de que o planeta recebe uma irradiação modesta fazem do TOI-1452b um bom candidato a mundo aquático.”

É fácil ver por que o TOI-1452b escapou da detecção até agora, apesar de sua relativa proximidade com o Sistema Solar.

O exoplaneta foi encontrado orbitando uma de um par binário próximo de anãs vermelhas pequenas e escuras, separadas por uma distância de apenas 97 unidades astronômicas. Isso é tão próximo que as duas estrelas parecem ser uma.

No entanto, o telescópio caçador de exoplanetas TESS é sensível o suficiente para detectar quedas regulares e fracas na luz das estrelas que indicam um objeto passando regularmente entre nós e sua estrela hospedeira; essas passagens pela estrela são conhecidas como trânsitos. Os pesquisadores continuaram as observações com seu próprio instrumento altamente sensível, também projetado para detectar trânsitos de exoplanetas no Observatório Mont Mégantic, no Canadá.

As observações de ambos os telescópios revelaram que existe de fato um exoplaneta orbitando uma das estrelas do sistema binário TOI-1452.

Ao observar quanta luz a estrela emite e quanto escurece quando o exoplaneta passa na frente, os pesquisadores conseguiram verificar que o exoplaneta é relativamente pequeno, chegando a 1,672 vezes o tamanho da Terra – o que chamamos de Super-Terra.

Está em uma órbita de 11 dias com sua estrela, que parece insanamente próxima de nós, com nossa órbita comparativamente de 365 dias. No entanto, como a estrela é tão fria e fraca em comparação com o Sol, isso coloca o exoplaneta no meio da zona temperada da estrela. Isso não está tão longe da estrela, no frio, que qualquer água líquida em sua superfície congelaria, nem tão perto que a água evaporaria sob o calor da estrela.

Uma impressão artística do potencial mundo aquático TOI-1452b. (Créditos: Benoit Gougeon/Universidade de Montreal)

Em seguida, os pesquisadores observaram mais de perto a estrela. Especificamente, eles estudaram sua velocidade radial – a maneira como ela se move devido à influência gravitacional do exoplaneta. Isso porque quaisquer dois corpos em um sistema orbitam um centro de gravidade mútuo – o que significa que a estrela se move, apenas um pouco, em seu arranjo orbital com o TOI-1452b.

As mudanças na luz da estrela revelam esse movimento e, melhor ainda, permitem que os astrônomos calculem a massa do corpo em órbita determinando a força desse movimento. Assim, eles conseguiram derivar uma massa de 4,82 vezes a da Terra para o TOI-1452b.

E é aqui que começa a ficar realmente interessante.

Depois de ter o tamanho e a massa de um objeto, você pode inferir sua densidade média. Para o TOI-1452b, essa densidade é de 5,6 gramas por centímetro cúbico, e isso é muito próximo da densidade da Terra de 5,5 gramas por centímetro cúbico. Mas uma densidade semelhante à da Terra, para um objeto que tem mais massa, indica que o objeto é composto de um material mais leve, disseram os pesquisadores.

“TOI-1452b é um dos melhores candidatos a planeta oceânico que encontramos até hoje”, disse Cadieux. “Seu raio e massa sugerem uma densidade muito menor do que se esperaria para um planeta que é basicamente composto de metal e rocha, como a Terra.”

Eles modelaram a composição interior do exoplaneta e determinaram que até 30% de sua massa poderia ser água.

Essa é uma grande quantidade de material molhado. Para comparação, a água representa menos de 1% da massa da Terra; a composição do TOI-1452b parece mais próxima da das luas de água Europa em órbita com Júpiter e Encélado em órbita com Saturno.

No entanto, apenas com as medidas que temos, é impossível dizer exatamente do que é feito o TOI-1452b. É aí que entra o Webb.

Você se lembra como o exoplaneta passa entre nós e sua estrela? Parte da luz da estrela passará pela atmosfera do exoplaneta, se houver. Webb é sensível o suficiente para detectar a diferença nessa luz com detalhes suficientes para que os cientistas possam descobrir o que está na atmosfera do exoplaneta.

Se o TOI-1452b é um mundo aquático, Webb é nossa melhor chance de descobrir isso.

“Nossas observações com o Telescópio Webb serão essenciais para entender melhor TOI-1452b”, disse o astrônomo René Doyon da Universidade de Montreal. “Assim que pudermos, reservaremos tempo no Webb para observar este mundo estranho e maravilhoso.”

A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal.