A TESS, o Transiting Exoplanet Survey Satellite, foi lançado em 2018 com o objetivo de descobrir pequenos planetas ao redor dos vizinhos mais próximos do Sol, estrelas brilhantes o suficiente para permitir caracterizações de acompanhamento das massas e atmosferas de seus planetas.
A TESS descobriu até agora dezessete pequenos planetas em torno de onze estrelas próximas que são anãs M – estrelas que são menores que o Sol (menos de cerca de 60% da massa do Sol) e mais frias (temperaturas de superfície menores que cerca de 3900 kelvin). Em uma série de três artigos publicados este mês, os astrônomos relatam que um desses planetas, TOI-700d, tem o tamanho da Terra e também está localizado na zona habitável de sua estrela; eles também discutem seu possível clima.
Os astrônomos do CfA Joseph Rodriguez, Laura Kreidberg, Karen Collins, Samuel Quinn, Dave Latham, Ryan Cloutier, Jennifer Winters, Jason Eastman e David Charbonneau estavam nas equipes que estudaram TOI-700d, um dos três pequenos planetas orbitando uma estrela anã M ( sua massa é de 0,415 massas solares) localizada a cento e dois anos-luz da Terra. A análise de dados do TESS encontrou os tamanhos provisórios dos planetas como sendo aproximadamente do tamanho da Terra, 1,04, 2,65 e 1,14 raios da Terra, respectivamente, e seus períodos orbitais como 9,98, 16,05 e 37,42 dias, respectivamente. Em nosso sistema solar, Mercúrio orbita o Sol em cerca de 88 dias; está tão perto do Sol que sua temperatura pode chegar a mais de 400 Celsius. Mas porque esta estrela M-anã é comparativamente fria na órbita de seu terceiro planeta, embora muito mais perto da estrela do que Mercúrio está do Sol, a coloca na zona habitável – a região dentro da qual as temperaturas permitem a água de superfície (se houver ) para permanecer líquido quando também houver uma atmosfera. Isso torna este planeta do tamanho da Terra TOI-700d particularmente interessante como um hospedeiro em potencial para vida.
As detecções do TESS foram excitantes, mas incertas: os sinais eram fracos e restava uma pequena possibilidade de que a detecção do TOI-700d fosse espúria. Devido à importância potencial de encontrar um planeta próximo do tamanho da Terra em uma zona habitável, os cientistas do TESS se voltaram para a câmera IRAC no Observatório Espacial Spitzer para confirmação. Antes de ser desligada pela NASA em fevereiro de 2020, a câmera IRAC era de longe a câmera infravermelha mais sensível do espaço. A equipe TESS observou TOI-700 com IRAC em outubro de 2019 e janeiro de 2020, adquirindo detecções claras dos planetas com cerca de duas vezes o sinal-ruído do TESS, o suficiente para dar uma melhoria de 61% na órbita do planeta e de forma significativa refine nosso conhecimento de suas outras características, refinando o raio como acima e descobrindo que a massa é de 2,1 massas terrestres. Os resultados, especialmente quando comparados com as propriedades de outros planetas, sugerem que este planeta pode ser rochoso e provavelmente “travado pelas marés” com um lado do planeta sempre voltado para a estrela.
Se houvesse água líquida na superfície do TOI-700d, argumentam os astrônomos, também haveria nuvens com água na atmosfera, e a equipe usa modelos de sistemas climáticos para estimar suas possíveis propriedades e quais medições mais sensíveis podem encontrar. Eles concluem, no entanto, que as missões espaciais pendentes, incluindo JWST, provavelmente não terão a sensibilidade para detectar características atmosféricas por um fator de dez ou mais. Seus estudos climáticos detalhados, no entanto, ajudarão os astrônomos a restringir os tipos de telescópios e instrumentos que serão necessários para investigar este novo e excitante vizinho.
Publicado em 28/10/2020 21h27
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