Planeta parecido com a Terra pode abrigar vida

A estrela Gliese 581 tem pelo menos seis planetas, um dos quais bem no meio da zona habitável, onde pode haver água e atmosfera.(Imagem: Lynette Cook/UCSC)

Uma equipe de caçadores de planetas liderada por astrônomos da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, e da Instituição Carnegie, de Washington, anunciaram a descoberta de um exoplaneta situado na “zona habitável” em volta de sua estrela.

O planeta, com três vezes a massa da Terra, orbita uma estrela relativamente próxima, a uma distância que o coloca bem no meio da zona habitável – a região cujas temperaturas permitem a existência de água líquida na superfície do planeta.

Exoplaneta habitável

Se as observações iniciais forem confirmadas, este pode ser o exoplaneta mais parecido com a Terra já descoberto e o primeiro forte candidato para ser potencialmente habitável.

Para os astrônomos, um planeta “potencialmente habitável” é um planeta capaz de sustentar a vida, mas não necessariamente seria algo que os humanos considerariam um lugar agradável para viver.

A habitabilidade depende de muitos fatores, mas a água líquida e uma atmosfera estão entre os mais importantes.

“Nossos resultados oferecem um caso muito convincente para um planeta potencialmente habitável,” disse Steven Vogt, membro da equipe. “O fato de termos sido capazes de detectar esse planeta tão rapidamente e tão perto nos diz que planetas como este devem ser muito comuns.”
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Exoplanetas que orbitam na contramão atropelam teorias

Planetas que giram ao contrário

O anúncio feito hoje, da descoberta de nove novos exoplanetas, não deveria chamar muito a atenção – afinal, os planetas fora do Sistema Solar conhecidos até agora passaram a somar nada menos do que 452.

Contudo, ao cruzar os dados com observações anteriores de exoplanetas em trânsito, os astrônomos surpreenderam-se com o fato de que seis deles orbitam na direção oposta à da rotação da sua estrela hospedeira – precisamente o contrário do que se passa no nosso Sistema Solar.

Estas novas descobertas virtualmente jogam por terra as atuais teorias da formação dos planetas.

“Esta é uma verdadeira bomba que estamos lançando sobre o campo dos exoplanetas,” diz Amaury Triaud, do Observatório de Genebra que, juntamente com Andrew Cameron e Didier Queloz, lidera a maior parte da campanha de observações que permitiu estas descobertas.

Teoria da formação dos planetas

A teoria atual de formação dos planetas propõe que os planetas nascem de um disco de gás e poeira que circunda uma estrela jovem.

Como esse disco protoplanetário gira na mesma direção da estrela, a teoria resultava em que os planetas formados a partir desse disco orbitariam, mais ou menos, no mesmo plano e se moveriam ao longo das suas órbitas na mesma direção que a rotação da estrela.

Esta é cara do nosso Sistema Solar. Como somente há poucos anos os cientistas começaram a descobrir planetas orbitando outras estrelas, não é de estranhar que a teoria que tentava explicar a formação de todos os planetas resulte em sistemas planetários exatamente iguais ao nosso – o único observado até então.

Planetas fora do eixo e na contramão

Depois da detecção inicial dos nove novos exoplanetas, com o instrumento WASP (Wide Angle Search for Planets), a equipe de astrônomos utilizou diversos outros aparelhos para confirmar as descobertas e caracterizar os exoplanetas em trânsito encontrados tanto neste novo rastreamento como nos anteriores.

Surpreendentemente, quando a equipe combinou os novos dados com as observações mais antigas, descobriu que mais de metade de todos os exoplanetas do tipo Júpiter quente estudados tem órbitas desalinhadas com o eixo de rotação das suas estrelas hospedeiras.

A equipe descobriu ainda que seis exoplanetas desta extensa amostragem (dos quais dois são descobertas novas) têm movimentos retrógrados: eles orbitam a sua estrela na direção “errada”, ou na contramão.

“Estes novos resultados desafiam claramente o conhecimento convencional de que os planetas devem sempre orbitar na mesma direção da rotação das suas estrelas,” afirma Andrew Cameron, da Universidade de St Andrews, na Inglaterra. Foi ele quem apresentou estes novos resultados no Encontro Nacional de Astronomia do Reino Unido, que está acontecendo esta semana em Glasgow.

Consertando a teoria da formação planetária

A origem dos exoplanetas do tipo Júpiter quente é um enigma desde a descoberta do primeiro deles, há cerca de 15 anos. São planetas com massa similares ou maiores do que a de Júpiter, mas que giram em alta velocidade em órbitas muito próximas da sua estrela.

Os astrônomos acreditam que os núcleos dos planetas gigantes se formam de uma mistura de partículas de rocha e gelo, material que se encontra apenas nas regiões mais frias e afastadas do sistema planetário.

Desde modo, estes exoplanetas deveriam formar-se longe da sua estrela – novamente, uma influência clara sobre a teoria do material observacional até agora disponível, ou seja, o nosso próprio Sistema Solar.

Para dar conta dos novos dados, a partir da descoberta desses exoplanetas gigantes gasosos, os astrônomos teorizaram que eles se formariam como sua teoria estabelecia e, só depois, migrariam para órbitas mais interiores, muito mais próximas da estrela hospedeira.

Eles afirmam que este fenômeno poderia ser explicado por interações gravitacionais com o disco de poeira a partir do qual os planetas se formam, em um cenário a se desenrolar ao longo de alguns milhões de anos, resultando numa órbita alinhada com o eixo de rotação da estrela hospedeira. Este cenário permitiria igualmente a formação subsequente de planetas rochosos do tipo da Terra.

Infelizmente, esta hipótese não explica as novas observações.

Acostumados com o nosso Sistema Solar, os cientistas acreditavam, com base em sua teoria de formação planetária, que todos os planetas deveriam orbitar suas estrelas mais ou menos no mesmo plano. Vários dos exoplanetas descobertos não obedecem a esta regra. (Imagem: ESO/L. Calçada)

Consertando a teoria – Tentativa 2

Para explicar os novos exoplanetas retrógrados agora descobertos, uma teoria de migração alternativa sugere que a proximidade desse tipo de exoplaneta em relação às suas estrelas não se deve a interações com o disco de poeira, mas sim a um processo de evolução mais lento que envolve uma “luta” gravitacional com companheiros planetários ou estelares mais distantes, durante centenas de milhões de anos.

Depois que essas perturbações gravitacionais levam um exoplaneta gigante a uma órbita inclinada e alongada, este sofrerá fricções de maré, perdendo energia cada vez que a sua órbita o aproxima da estrela. Deste modo, ele ficará eventualmente “estacionado” numa órbita quase circular, mas inclinada de maneira aleatória, próximo da estrela hospedeira.

“Um efeito secundário dramático deste processo seria o de que qualquer pequeno planeta do tipo da Terra seria varrido destes sistemas,” diz Didier Queloz do Observatório de Genebra. É isto que fez com que os astrônomos afirmarem que, provavelmente, estrelas que possuem gigantes gasosos em suas proximidades não teriam planetas rochosos como a Terra.

Dois dos novos exoplanetas retrógrados descobertos possuem companheiros de grande massa, mais distantes, que poderiam ser as potenciais causas do efeito agora teorizado.

Como se formam os planetas

Se é muito cedo para afirmar que a nova hipótese se estabelecerá como uma nova teoria de formação planetária, uma coisa pelo menos é certa: os astrônomos vão se dedicar ainda com mais afinco na busca de novos exoplanetas, de forma a terem uma amostra observacional que os permita novamente criar uma explicação para a pergunta que não vai parar de ser feita: como se formam os planetas?

Esta teoria alternativa de “luta gravitacional”, embora não seja exaustiva e não elimine novas propostas, deverá suprir a lacuna – pelo menos até que se descubra um sistema planetário que tenha tanto um gigante gasoso quanto um planeta rochoso menor.

Observatórios robóticos

Os nove novos exoplanetas foram descobertos pelo instrumento WASP (Wide Angle Search for Planets).

O WASP tem dois observatórios robóticos, cada um com oito câmaras de grande ângulo que monitoram o céu continuamente à procura de eventos de trânsito planetário.

Um trânsito planetário ocorre quando um planeta passa à frente da sua estrela hospedeira – em relação à Terra – bloqueando temporariamente parte da radiação emitida pela estrela e que chega até nós.

As oito câmaras de grande ângulo conseguem monitorar milhões de estrelas simultaneamente, tentando detectar esses raros acontecimentos de trânsito.

Planeta em trânsito

Para confirmar a descoberta e caracterizar um novo planeta em trânsito, é necessário fazer um estudo de velocidade radial para detectar as oscilações da estrela hospedeira em torno do centro de massa comum (estrela + planeta).

Isso é feito com uma rede internacional de telescópios equipados com espectrômetros muito sensíveis. No hemisfério Norte o Nordic Optical Telescope, instalado nas ilhas Canárias, e o instrumento SOPHIE, montado no telescópio de 1,93 metro do Observatório de Haute Provence, na França lideram a busca.

No hemisfério Sul, o HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, e o espectrômetro CORALIE, montado no telescópio suíço EULER, ambos em La Silla, no Chile, foram utilizados para confirmar a descoberta dos novos planetas e medir o ângulo que a órbita de cada planeta faz com o equador da respectiva estrela.

Os telescópios robóticos Faulkes, situados no Havaí e Austrália, forneceram medições de brilho para a determinação do tamanho dos planetas.

Planetas gigantes gasosos

Exoplanetas do tipo Júpiter quente, também chamados gigantes gasosos, são planetas com massas similares ou maiores do que a de Júpiter, que orbitam as suas estrelas hospedeiras em órbitas muito mais próximas da estrela do que qualquer planeta do nosso Sistema Solar se encontra do Sol.

Como são grandes e estão próximos da estrela hospedeira, eles são mais fáceis de detectar através do seu efeito gravitacional sobre a estrela e, ao mesmo tempo, têm maior probabilidade de passar à frente da estrela.

A maior parte dos primeiros exoplanetas descobertos pertence a esta classe de objetos. Apenas no início de 2010 foi anunciada a descoberta do primeiro exoplaneta temperado, com temperaturas mais baixas, e que foi brindado pelos astrônomos como uma verdadeira Pedra de Roseta planetária.

Fonte: Inovação Tecnológica

Descobertas cinco estrelas em rota de colisão com o Sistema Solar

Ao contrário do Cinturão de Kuiper, que é um anel no mesmo plano orbital dos planetas, a Nuvem de Oort parece ser uma esfera de rochas espaciais, prontas para virarem cometas, ao redor de todo o Sistema Solar.(Imagem: NASA)

Estrela a caminho

Tem uma estrela no nosso caminho. Ou melhor, cinco estrelas. Ou talvez sejamos nós a estarmos bem no caminho delas.

Um grupo de astrônomos russos e finlandeses usou dados do satélite Hipparcos, da Agência Espacial Europeia (ESA), juntamente com registros de diversos telescópios terrestres, para criar um modelo que mostra a trajetória de algumas estrelas vizinhas do Sistema Solar.

E algumas delas parecem decididas a estreitar os laços de vizinhança e nos cumprimentar bem de perto – elas deverão passar raspando pelo Sistema Solar.

Nuvem de Oort

Vadim Bobylev e seus colegas descobriram nada menos do que quatro estrelas até então desconhecidas que deverão passar a meros 9,5 anos-luz da Terra.

A essa distância, as quatro atingirão a chamada Nuvem de Oort, um verdadeiro campo de pedregulhos espaciais que os astrônomos acreditam ser a fonte de todos os cometas que atravessam o Sistema Solar.

Os efeitos gravitacionais desse encontro, e sua influência sobretudo sobre os planetas mais externos, ainda não foram modelados e não podem ser desprezados de antemão.

Estrela em rota de colisão com a Terra

Mas, segundo Bobylev, a maior ameaça virá mesmo é da estrela Gliese 710, uma anã laranja que, apesar de se encontrar hoje a 63 anos-luz da Terra, está chispando pelo espaço em nossa direção a uma velocidade de 14 quilômetros por segundo.

Segundo os astrônomos, seus cálculos indicam que há uma chance de 86% de que a Gliese 710 atravesse a Nuvem de Oort, arremessando milhões de cometas em direção ao Sol – logo, passando necessariamente pela órbita dos planetas, inclusive da Terra.

Estudos anteriores, contudo, revelam que uma saraivada de cometas gerada pela passagem de uma estrela pela Nuvem de Oort terá sobre a Terra o efeito mais de um chuvisco do que de uma tempestade – nosso planeta deverá ser atingido por não mais do que um cometa por ano.

Se serve de consolo, por outro lado basta lembrar que tudo indica que apenas um choque de um meteorito com tamanho suficiente foi capaz de dizimar a vida na Terra na época dos dinossauros.

A Gliese 710 é uma anã laranja que está chispando pelo espaço em nossa direção a uma velocidade de 14 quilômetros por segundo. (Imagem: NASA/Hubble)

Chuva de cometas

Há ainda, segundo os cálculos de Bobylev e seus colegas, uma chance em 10.000 de que a Gliese 710 aproxime-se a menos de 1.000 UA’s do Sistema Solar (UA: Unidade Astronômica. Uma unidade astronômica equivale à distância entre a Terra e o Sol).

Se isso de fato acontecer, ela atingirá não apenas a Nuvem de Oort, mas também o Cinturão de Kuiper – uma área repleta de pedregulhos espaciais congelados localizado além da órbita de Netuno – assim como outros grupos de objetos que giram em órbitas entre os dois.

Além de uma chuva de cometas eventualmente mais intensa, essa aproximação certamente afetará a órbita de Netuno, com efeitos sobre os demais planetas que ainda deverão ser objetos de novos estudos.

Pedras espaciais

A boa notícia é que, ao contrário das pedras que encontramos pelo caminho aqui na Terra, as pedras espaciais, ou pelo menos as estrelas, costumam ficar a grandes distâncias, e os tropeções demoram bastante para acontecer.

A mais perigosa das cinco ameaças, a Gliese 710, deverá chegar por aqui dentro de 1,5 milhão de anos.

Fonte: Inovação Tecnológica

Bibliografia:

Analysis of peculiarities of the stellar velocity field in the solar neighborhood
V. V. Bobylev, A. T. Bajkova, A. A. Myllari
Astronomy Letters
January, 2010
Vol.: 36, p. 27-43
DOI: 10.1134/S1063773710010044

Exoplaneta “temperado” pode ser Pedra de Roseta da galáxia

Imagem artística do primeiro exoplaneta cujas propriedades poderão ser estudar em profundidade, tornando uma espécie de pedra de Roseta da pesquisa em planetas fora do Sistema Solar. (Imagem: Corot)

Água líquida

Um grupo internacional de cientistas, com participação brasileira, descobriu um exoplaneta – ou planeta extrassolar, um planeta fora do Sistema Solar – com temperaturas superficiais consideradas estáveis e moderadas.

Os cálculos realizados até o momento indicam que as temperaturas em sua superfície variam entre -20º C e 160º C – embora a máxima esteja muito acima da encontrada na Terra, ela está muito abaixo da normalmente encontrada nesses planetas, chamados de “gigantes gasosos”.

“Nessas temperaturas pode até existir água no estado líquido”, avalia o professor Sylvio Ferraz-Mello, da USP, que integra a equipe de mais de 60 cientistas que estudam os dados coletados pelo telescópio espacial CoRoT.

Semelhanças com Júpiter e Mercúrio

O novo planeta, batizado de CoRoT-9b, lembra bastante os encontrados no Sistema Solar. Ele tem o tamanho aproximado de Júpiter, mas uma órbita semelhante à de Mercúrio.

Ele está bem próximo de uma estrela similar ao Sol, na constelação Serpens Cauda, distante cerca de 1.500 anos-luz da Terra. O exoplaneta completa uma órbita em torno de sua estrela em apenas 95 dias.

São conhecidos, atualmente, cerca de 400 exoplanetas, dos quais 70 orbitam uma estrela central. Esses planetas têm órbitas muito curtas ou excêntricas, com temperaturas superficiais extremas.

Planeta familiar

Segundo os autores do estudo, as características do planeta se encaixam nos modelos padrões de evolução e ele provavelmente tem uma composição interna parecida com a de Júpiter ou a de Saturno.

“O CoRoT-9b é o primeiro exoplaneta até hoje encontrado que realmente se assemelha aos planetas em nosso Sistema Solar”, apontou Hans Deeg, do Instituto de Astrofísica de Canárias e primeiro autor do artigo.

“Esse é o primeiro exoplaneta cujas propriedades podemos estudar em profundidade. Ele pode se tornar a pedra de Roseta da pesquisa em exoplanetas”, disse Claire Moutou, do Departmento de Astrofísica da Universidade de La Laguna, na Espanha, um dos autores do estudo.

É assim que os astrônomos 'enxergam' os exoplanetas, medindo a variação da luz recebida de sua estrela quando o planeta passa à sua frente, ou seja, quando ele fica entre a estrela e a Terra. (Imagem: Deeg et al./Nature)

Trânsito planetário

O CoRoT-9b passa em frente à sua estrela a cada 95 dias – conforme observado da Terra. Esse “trânsito’ dura cerca de 8 horas e fornece aos astrônomos muita informação adicional do planeta. Esses detalhes são muito importantes, uma vez que o planeta compartilha muitas características com a maioria dos exoplanetas descobertos até hoje.

“Como no caso dos nossos planetas gigantes, Júpiter e Saturno, o novo planeta é formado basicamente de hidrogênio e hélio. E pode conter outros elementos, como água e pedras em elevadas temperaturas e pressão, em um total de até 20 vezes a massa da Terra”, disse Tristan Guillot, do Observatório da Côte d’Azur.

Planeta ovalado

As informações sobre a temperatura e a forma do novo exoplaneta foram obtidas por medidas espectrográficas feitas a partir de um observatório no Chile.

O trabalho na USP, de acordo com o professor Ferraz-Mello, envolve duas frentes de estudos: o tratamento das observações feitas no Chile, que permite obter medidas espectrográficas que determinam a massa do planeta, por exemplo, e o estudo dos fenômenos das marés nos planetas, que afetam sua rotação.

“O CoRot-9b não é completamente esférico. Ele é levemente ovalado”, observa o cientista, destacando que o planeta que acaba de ser anunciado demonstra um grande potencial para futuros estudos de suas características físicas e atmosféricas.

Análises demoradas

O satélite CoRoT identificou o planeta após 150 dias de observações durante o verão de 2008. “Na verdade, o CoRot9-b foi descoberto há cerca de dois anos, mas somente agora é que ele foi anunciado”, conta Ferraz-Mello.

Os parâmetros do planeta foram verificados no ano passado com o IAC-80 telescópio no Observatório do Teide, em Tenerife, e com outros telescópios, enquanto que as observações com o instrumento HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) no telescópio de 3,6 metros do ESO no Chile, medido a sua massa, e confirmou que o Corot-9b é de fato um exoplaneta – daí a demora na divulgação da descoberta.

ESA seleciona três missões científicas para o futuro

Artigo atualizado com mais informações obtidas hoje no site do Inovação Tecnológica.

Muito escuro e muito claro

Energia escura, planetas habitáveis que giram em volta de outras estrelas e a natureza misteriosa do nosso Sol foram os assuntos escolhidos pela Agência Espacial Europeia (ESA) como candidatos para missões espaciais que deverão ser lançadas depois de 2017.

As três missões passam agora à chamada fase de definição. Este é o estágio anterior à decisão final, que estabelecerá quais missões serão de fato implementadas. A expectativa é que pelo menos duas delas recebam o aval final para o início da construção das sondas espaciais e o agendamento do lançamento.

As três propostas pré-selecionadas são Euclid, Plato (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) e Solar Orbiter.

Como o Universo surgiu

O tema básico da missão Euclid é: Como o universo se originou e do que ele é feito? (Imagem: ESA)

O Euclid tentará responder a questões chave para a física fundamental e a cosmologia. Seu tema básico é “Como o universo se originou e do que ele é feito?”

A busca pela resposta passará principalmente pelo estudo da natureza das misteriosas energia escura e matéria escura.

Os astrônomos estão cada vez mais convencidos de que essas substâncias desconhecidas dominam nosso Universo. A sonda espacial Euclid pretende mapear a distribuição das galáxias com o objetivo de descobrir essa arquitetura “escura” do nosso Universo.

Para isso, a missão planeja fazer um mapa de todo o céu, usando telescópios na faixa do visível e do infravermelho próximo.

Platão

A missão Plato irá debruçar-se sobre uma das áreas mais fervilhantes das pesquisas astronômicas da atualidade: os planetas extrassolares.

O observatório Plato terá nada menos do que 28 telescópios, cada um com uma abertura de 25 graus. (Imagem: ESA)

De meras especulações há poucos anos, a descoberta de um número crescente de planetas que orbitam outras estrelas está demonstrando que de fato ainda não conhecemos bem o nosso lugar no Universo.

Alguns pesquisadores afirmam que a vida fora da Terra pode estar nas luas desses planetas extrassolares, enquanto outros já apontam para a necessidade de prestarmos atenção em formas exóticas de vida no espaço, muito diferentes do nosso padrão baseado em carbono.

Apesar disso, a missão Plato vai focar sua pesquisas em exoplanetas orbitando suas estrelas a uma distância que permita a existência de vida nos padrões encontrados na superfície da Terra. Além disso, a sonda PLATO estudará o interior das estrelas, detectando as ondas gasosas que saem das suas superfícies.

Em comparação com as missões atuais com o mesmo objetivo, o observatório será capaz de determinar o raio e a massa dos exoplanetas com uma precisão de 1%.

Orbitador solar

O Solar Orbiter chegará o mais próximo do Sol que a tecnologia atual permite. (Imagem: ESA)

O Solar Orbiter chegará o mais próximo do Sol que a tecnologia atual permite, ficando a apenas 62 raios solares de sua superfície.

O observatório fornecerá imagens e dados das regiões polares do Sol e do lado solar mais distante, invisível da Terra, cuja maior parte pela primeira vez está sendo acessível através da sonda solar SDO, da NASA.

A extrema proximidade com a nossa estrela permitirá que a sonda utilize técnicas mais precisas de sensoriamento remoto. Os cientistas afirmam que, se construído, seu telescópio os levará tão perto do Sol que se tratará praticamente de medições in situ.

Com isto, eles pretendem desvendar o funcionamento do dínamo solar e estudar as ligações que existem entre a superfície do Sol, a corona e a heliosfera interna.

Seleção espacial

Estas três missões são as finalistas de uma competição que incluiu 52 propostas avançadas, enviadas por diversos grupos de cientistas à ESA em 2007. Em 2008 restavam apenas seis propostas, que foram enviadas para avaliação da viabilidade industrial de sua construção.

“Foi um processo muito difícil. Todas as missões continham temas científicos muito importantes,” disse Lennart Nordh, chefe do comitê científico da ESA, ao anunciar o resultado.

E as decisões difíceis ainda não terminaram, já que apenas duas dessas três candidatas deverão ser selecionadas para o lançamento, principalmente porque o principal constrangimento é orçamentário.

As três missões apresentam desafios que terão de ser resolvidos na fase de definição. A decisão final acerca de quais serão implementadas será tomada em meados de 2011.

Telescópio Spica

O SPICA estará focado nas condições necessárias para a formação de planetas e de galáxias. (Imagem: ESA)

A ESA anunciou também que deverá participar do projeto do telescópio japonês Spica, um telescópio espacial de infravermelho, a ser construído sob a coordenação da Agência Espacial Japonesa (JAXA) com um conjunto de parceiros internacionais.

O Spica deverá fornecer os dados que faltam na gama do infravermelho, numa região do espectro entre a observada pelo futuro telescópio James Webb, uma parceria da ESA e da NASA e a observada pelo telescópio terrestre ALMA – veja mais em Telescópio Wise vai procurar Estrela X, asteroides ameaçadores e muito mais.

O SPICA estará focado nas condições necessárias para a formação de planetas e de galáxias novas distantes. Apesar de várias conjecturas e hipóteses, até hoje a ciência não tem uma teoria sólida que explique o mecanismo da formação dos planetas e das estrelas.