O telescópio espacial Spitzer da NASA revelou o primeiro sistema conhecido de sete planetas do tamanho da Terra em torno de uma única estrela. Três desses planetas estão localizados na zona habitável, a área em torno da estrela, onde um planeta rochoso é mais provável que tenha água líquida.
A descoberta estabelece um novo recorde para o maior número de planetas de zonas habitáveis encontrados em torno de uma única estrela fora do nosso sistema solar. Todos esses sete planetas poderiam ter água líquida – chave para a vida como a conhecemos – sob as condições atmosféricas corretas, mas as chances são maiores com os três na zona habitável.
“Esta descoberta pode ser uma peça significativa no quebra-cabeças para encontrar ambientes habitáveis, lugares propícios para a vida”, disse Thomas Zurbuchen, administrador associado do Departamento de Missão Científica da agência em Washington. “Responder à pergunta ‘estamos sozinhos?’ é uma prioridade científica e encontrar tantos planetas como estes pela primeira vez na zona habitável é um passo notável em direção a esse objetivo”.
A cerca de 40 anos-luz (378,196 trilhões de quilômetros) da Terra, o sistema de planetas é relativamente próximo a nós, na constelação de Aquário. Como eles estão localizados fora de nosso sistema solar, esses planetas são cientificamente conhecidos como exoplanetas.
Este sistema de exoplanetas é chamado de TRAPPIST-1 (Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope). Em maio de 2016, pesquisadores usando TRAPPIST anunciaram ter descoberto três planetas no sistema. Assistido por vários telescópios terrestres, incluindo o Very Large Telescope do European Southern Observatory, Spitzer confirmou a existência de dois desses planetas e descobriu outros cinco, aumentando para sete o número de planetas conhecidos no sistema.
Os novos resultados foram publicados nesta quarta-feira (22) na revista Nature, e anunciados em uma entrevista coletiva na sede da NASA em Washington.
Usando dados de Spitzer, a equipe precisamente mediu os tamanhos dos sete planetas e desenvolveu primeiras estimativas das massas de seis deles, permitindo que sua densidade fosse estimada.
Com base em suas densidades, todos os planetas TRAPPIST-1 são susceptíveis de serem rochosos. Outras observações não só ajudarão a determinar se eles são ricos em água, mas também possivelmente revelar se algum, ou todos, poderia ter água líquida em suas superfícies. A massa do sétimo exoplaneta mais distante ainda não foi estimada – os cientistas acreditam que poderia ser um mundo gelado, semelhante a uma bola de neve, mas são necessárias mais observações.
“As sete maravilhas do TRAPPIST-1 são os primeiros planetas do tamanho da Terra que foram encontrados orbitando este tipo de estrela”, disse Michael Gillon, principal autor do estudo e investigador principal do estudo TRAPPIST sobre exoplanetas na Universidade de Liege, Bélgica. “É também o melhor alvo ainda para estudar as atmosferas de mundos potencialmente habitáveis, Earth-size.”
Em contraste com o nosso sol, a estrela de TRAPPIST-1 dá condições para a água líquida sobreviver em planetas orbitando muito perto dele, mais perto do que é possível em planetas em nosso sistema solar. Todas as sete órbitas planetárias de TRAPPIST-1 estão mais próximas de sua estrela do que Mercúrio está para o nosso sol. Os planetas também estão muito próximos uns dos outros. Se uma pessoa estivesse em pé sobre uma superfície do planeta, eles poderiam olhar para cima e potencialmente ver as características geológicas ou nuvens de mundos vizinhos, que poderiam aparecer maiores do que a lua no céu da Terra.
Os planetas também podem ser parcialmente bloqueados para o seu sol, o que significa que o mesmo lado do planeta está sempre voltado para a estrela, portanto, cada lado é sempre dia ou noite. Isso poderia significar que eles têm padrões de tempo totalmente diferente daqueles na Terra, como ventos fortes soprando do lado do dia para o lado noturno e mudanças extremas de temperatura.
Spitzer, um telescópio de infravermelho que rastreia a Terra à medida que orbita o sol, era adequado para estudar TRAPPIST-1 porque a estrela brilha com luz infravermelha, cujos comprimentos de onda são mais longos do que o olho pode ver. No outono de 2016, Spitzer observou TRAPPIST-1 quase continuamente por 500 horas. “Este é o resultado mais emocionante que eu vi nos 14 anos de operações da Spitzer”, disse Sean Carey, gerente do Centro de Ciências Spitzer da NASA na Caltech / IPAC em Pasadena, Califórnia. “Spitzer continuará no outono para refinar ainda mais nossa compreensão desses planetas para que o Telescópio Espacial James Webb possa acompanhar. Mais observações do sistema certamente revelarão mais segredos”.
Na sequência da descoberta de Spitzer, o telescópio espacial Hubble da NASA iniciou a projeção de quatro dos planetas, incluindo os três dentro da zona habitável. Essas observações visam avaliar a presença de atmosferas inchadas, dominadas pelo hidrogênio, típicas de mundos gasosos como Netuno, em torno desses planetas.
“O sistema TRAPPIST-1 oferece uma das melhores oportunidades na próxima década para estudar as atmosferas ao redor dos planetas do tamanho da Terra”, disse Nikole Lewis, co-líder do estudo Hubble e astrônomo do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial em Baltimore, Maryland. O telescópio espacial Kepler da NASA também está estudando o sistema TRAPPIST-1, fazendo medições das minúsculas mudanças da estrela em brilho devido a planetas em trânsito. Operando como a missão K2, as observações da espaçonave permitirá aos astrônomos refinar as propriedades dos planetas conhecidos, bem como a busca de planetas adicionais no sistema.
Spitzer, Hubble e Kepler ajudarão os astrônomos a planejarem estudos de seguimento usando o próximo telescópio espacial James Webb da NASA, que será lançado em 2018. Com sensibilidade muito maior, a Webb poderá detectar as impressões químicas de água, metano, oxigênio, ozônio, E outros componentes da atmosfera de um planeta. Webb também analisará as temperaturas dos planetas e as pressões de superfície – fatores chave na avaliação de sua habitabilidade.
