ESO
08/03/2018
Agora foram obtidas mais observações, tanto por telescópios em solo, incluindo a infraestrutura SPECULOOS instalada no Observatório do Paranal do ESO, como pelos Telescópios Espaciais Spitzer e Kepler da NASA. Uma equipe de cientistas, liderada por Simon Grimm da Universidade de Berna, na Suíça, aplicou modelos computacionais muito complexos a todos os dados disponíveis e determinou as densidades dos planetas com muito mais precisão do que anteriormente [3].
Simon Grimm explica como é que são determinadas as massas dos planetas: “Os planetas TRAPPIST-1 estão tão próximos uns dos outros que interferem entre si gravitacionalmente, por isso os momentos em que passam em frente à sua estrela progenitora variam ligeiramente. Estas variações dependem das massas dos planetas, das suas distâncias e de outros parâmetros orbitais. Com um modelo de computador, simulamos as órbitas dos planetas até que os trânsitos calculados coincidissem com os valores observados, derivando assim as massas planetárias.”
O membro da equipe Eric Agol fala da importância deste resultado: “Um dos objetivos deste tipo de estudo é determinar a composição de planetas semelhantes à Terra em tamanho e temperatura. A descoberta de TRAPPIST-1 e as capacidades únicas das infraestruturas do ESO no Chile e do Telescópio Espacial Spitzer da NASA tornaram este estudo possível — dando assim o nosso primeiro vislumbre da composição de exoplanetas do tamanho da Terra!”
As medições das densidades, quando combinadas com modelos das composições dos planetas, sugerem que os sete planetas TRAPPIST-1 não são mundos rochosos estéreis. Parecem conter quantidades significativas de materiais voláteis, provavelmente água [4], correspondente, em alguns casos, a 5% da massa do planeta — uma quantidade enorme quando comparada com a Terra, que tem apenas cerca de 0,02% de água relativamente à sua massa!
“Embora nos dêem importantes pistas sobre a composição planetária, as densidades não nos dizem nada sobre a habitabilidade do planeta. Apesar disso, o nosso estudo constitui um importante passo em frente no sentido de determinarmos se estes planetas poderão suportar vida,” disse Brice-Olivier Demory, co-autor do estudo e que trabalha na Universidade de Berna.
TRAPPIST-1b e 1c — os planetas mais interiores — têm muito provavelmente núcleos rochosos e encontram-se rodeados por atmosferas muito mais espessas que a da Terra. TRAPPIST-1d é o planeta mais leve com cerca de 30% da massa da Terra. Os cientistas não sabem precisar se possui uma grande atmosfera, um oceano ou uma camada de gelo.
Os pesquisadores ficaram surpreendidos por TRAPPIST-1e ser o único planeta do sistema ligeiramente mais denso que a Terra, o que sugere que possa ter um núcleo de ferro mais denso e que não tem necessariamente que possuir uma atmosfera espessa, um oceano ou uma camada de gelo. O fato de TRAPPIST-1e parecer ser muito mais rochoso em termos de composição que os demais planetas é algo que permanece um mistério. Em termos de tamanho, densidade e quantidade de radiação recebida da estrela, este é o planeta mais parecido com a Terra.
TRAPPIST-1f, g, h encontram-se suficientemente longe da estrela hospedeira para que a água esteja em forma de gelo em suas superfícies. Se possuirem atmosferas finas, provavelmente não conterão as moléculas pesadas que encontramos na Terra, como, por exemplo, dióxido de carbono.
“É interessante notar que os planetas mais densos não são os que se encontram mais próximos da estrela e que os planetas mais frios podem não conter atmosferas densas,” diz Caroline Dorn, co-autora do estudo e que trabalha na Universidade de Zurique, na Suíça.
O sistema TRAPPIST-1 continuará a ser alvo de intenso escrutínio no futuro com muitas infraestruturas no solo e no espaço, incluindo o Extremely Large Telescope do ESO e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA.
Os astrônomos trabalham também intensamente para procurar mais planetas em torno de estrelas vermelhas e fracas como TRAPPIST-1. Como explica o membro da equipe Michaël Gillon [5]: “Este resultado destaca o enorme interesse em explorar estrelas anãs ultra frias próximas — como TRAPPIST-1 — para procurar planetas terrestres em trânsito. É exatamente este o objetivo do SPECULOOS, o nosso novo caçador de exoplanetas que está prestes a começar as operações no Observatório do Paranal do ESO, no Chile.” [6] [7]
[1] Crédito da imagem: ESO / M Kornmesser sob a licença Creative Commons Attribution 4.0 Internacional. https://www.eso.org/public/brazil/images/eso1805b/.
[2] Os planetas foram descobertos com o telescópio TRAPPIST-South instalado no Observatório de La Silla do ESO, no Chile; o TRAPPIST-North em Marrocos; o Telescópio Espacial Spitzer da NASA; o instrumento HAWK-I do ESO montado no Very Large Telescope no Observatório do Paranal, no Chile; o telescópio UKIRT de 3,8 metros no Hawaii; o telescópio Liverpool de 2 metros e os telescópios William Herschel de 4 metros em La Palma, nas Ilhas Canárias; e o telescópio SAAO de 1 metro na África do Sul.
[3] A medição das densidades dos exoplanetas não é uma tarefa fácil, já que é preciso saber o tamanho e a massa dos planetas em questão. Os planetas TRAPPIST-1 foram descobertos pelo método dos trânsitos — a busca de pequenos decréscimos no brilho de uma estrela, que assinala o instante em que um planeta passa em frente ao seu disco e bloqueia parte da sua luz. Este método fornece uma boa estimativa do tamanho do planeta, mas medir a sua massa é mais difícil — se mais nenhum efeito estiver presente, planetas com massas diferentes têm as mesmas órbitas e não há uma maneira direta de os distinguir. No entanto, num sistema com múltiplos planetas há uma maneira — os planetas de maior massa perturbam mais as órbitas dos outros planetas do que os planetas mais leves, o que por sua vez afeta o momento em que ocorrem os trânsitos. A equipe liderada por Simon Grimm usou estes efeitos complicados e muito sutis para estimar as massas mais prováveis dos sete planetas, baseando-se numa grande quantidade de dados dos trânsitos e em análise de dados e modelos muito sofisticados.
[4] Os modelos usados consideraram também elementos voláteis alternativos, tais como o dióxido de carbono. No entanto, a água, sob a forma de vapor, líquida ou gelo, é a componente principal mais provável do material que compõe as superfícies dos planetas, uma vez que é a fonte mais abundante de voláteis em discos protoplanetários de abundância solar.
[5] A infraestrutura de telescópios de rastreio SPECULOOS está praticamente terminada no Observatório do Paranal do ESO.
[6] Este trabalho foi descrito no artigo: S Grimm et al. The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets. Astronomy & Astrophysics 10.1051/0004-6361/201732233 (2018).
[7] Esta notícia científica foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.
Como citar esta notícia científica: ESO. Planetas TRAPPIST-1 são provavelmente ricos em água. Tradução de Margarida Serote e Gustavo Rojas. Saense. http://www.saense.com.br/2018/03/planetas-trappist-1-sao-provavelmente-ricos-em-agua/. Publicado em 08 de março (2018).
