Três mundos potencialmente habitáveis em torno de uma estrela anã muito fria

Atualmente o melhor local para procurar vida para além do Sistema Solar.

Impressão artística da estrela anã muito fria TRAPPIST-1 a partir da superfície de um dos seus planetas,
Crédito: ESO / M. Kornmesser

Os astrónomos utilizaram o telescópio TRAPPIST instalado no Observatório de La Silla do ESO para descobrir três planetas em órbita de uma estrela anã muito fria situada a apenas 40 anos-luz da Terra.

Estes mundos têm tamanhos e temperaturas semelhantes às de Vénus e da Terra e são os melhores alvos descobertos até agora para procurar vida fora do Sistema Solar.

Estes são os primeiros planetas descobertos em torno de uma estrela extremamente ténue e minúscula.

Os novos resultados foram publicados na revista Nature a 2 de maio de 2016.

Impressão artística da estrela anã muito fria TRAPPIST-1 e dos seus três planetas.
Crédito: ESO / M. Kornmesser / N. Risinger (skysurvey.org)

Uma equipa de astrónomos liderada por Michaël Gillon do Institut d´Astrophysique et Géophysique da Universidade de Liège, na Bélgica, utilizou o telescópio TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) para observar a estrela 2MASS J23062928-0502285, agora conhecida por TRAPPIST-1. A equipa constatou que esta estrela fria e ténue diminuía ligeiramente de brilho a intervalos regulares, indicando que vários objetos estavam a passar entre a estrela e a Terra. Uma análise detalhada mostrou a existência de três planetas com tamanhos semelhantes ao da Terra.

A TRAPPIST-1 é uma estrela anã muito fria — é muito mais fria e vermelha que o Sol e pouco maior que Júpiter – tem cerca de 0,05% da luminosidade do Sol e uma massa de cerca de 8% da massa solar. Tais estrelas são bastante comuns na Via Láctea e vivem durante muito tempo, mas esta é a primeira vez que se descobriram planetas em torno de uma delas. Apesar de se encontrar bastante próximo da Terra, esta estrela é demasiado ténue e vermelha para se observar a olho nu ou mesmo visualmente através de um telescópio amador grande. Situa-se na constelação do Aquário.

Emmanuël Jehin, co-autor do novo estudo, está muito entusiasmado: “Esta é realmente uma mudança de paradigma relativamente à população de planetas e ao caminho a seguir no sentido de encontrar vida no Universo. Até agora, a existência de tais “mundos vermelhos” em órbita de estrelas anãs muito frias era puramente teórica, mas nós descobrimos não apenas um único planeta isolado em torno de uma estrela vermelha ténue, mas um sistema completo de três planetas!”

Michaël Gillon, autor principal do artigo que descreve estes resultados, explica o significado da nova descoberta: “Porque é que estamos a tentar detectar planetas do tipo da Terra em torno das estrelas mais pequenas e frias da vizinhança solar? A razão é simples: os sistemas em torno destas estrelas minúsculas são os únicos locais onde conseguimos detectar vida num exoplaneta do tipo terrestre com a atual tecnologia. Por isso, se quisermos encontrar vida noutros lugares do Universo, é aqui que devemos começar a procurar.”

Os astrónomos irão procurar sinais de vida ao estudar o efeito que a atmosfera de um planeta em trânsito tem na radiação que chega à Terra. Para planetas do tamanho da Terra em órbita da maioria das estrelas, este efeito desaparece no enorme brilho da estrela. Apenas no caso de estrelas vermelhas ténues e muito frias — como a TRAPPIST-1 — é que este efeito é suficientemente grande para poder ser detectado.

Comparação entre o Sol e a estrela anã muito fria TRAPPIST-1.
Crédito: ESO

Observações de seguimento com telescópios maiores, incluindo com o instrumento HAWK-1 montado no Very Large Telescope de 8 metros do ESO, no Chile, mostraram que os planetas que orbitam a estrela TRAPPIST-1 têm tamanhos muito semelhantes ao da Terra. Dois dos planetas têm períodos orbitais de cerca de 1,5 dias e 2,4 dias respectivamente, e o terceiro planeta tem um período menos bem determinado que pode ir de 4,5 a 7,3 dias.

“Com períodos orbitais curtos, os planetas encontram-se entre 20 a 100 vezes mais próximos da sua estrela do que a Terra se encontra do Sol. A estrutura deste sistema planetário é muito mais semelhante em escala ao sistema das luas de Júpiter do que ao Sistema Solar,” explica Michaël Gillon.

Embora orbitem muito próximo da sua estrela anã hospedeira, os dois planetas interiores recebem apenas quatro e duas vezes, respectivamente, a quantidade de radiação que a Terra recebe do Sol, uma vez que a sua estrela é muito menos luminosa que o nosso Sol. Este facto coloca-os mais próximo da estrela do que a zona de habitabilidade para este sistema, embora seja no entanto possível que possuam regiões habitáveis nas suas superfícies. A órbita do terceiro planeta, o mais exterior, não é ainda bem conhecida, mas provavelmente receberá menos radiação do que a Terra, embora talvez ainda a suficiente para se encontrar na zona de habitabilidade do sistema.

“Graças a vários telescópios grandes atualmente em construção, incluindo o E-ELT do ESO e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, com lançamento previsto para 2018, poderemos proximamente estudar a composição atmosférica destes planetas e ver primeiro se possuem água e depois se apresentam traços de atividade biológica. Trata-se de um enorme passo em frente na procura de vida no Universo,” conclui Julien de Wit, um dos co-autor do trabalho, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) nos EUA.

Este trabalho abre novas janelas na procura de exoplanetas, já que cerca de 15% das estrelas próximo do Sol são estrelas anãs muito frias, e serve igualmente para destacar o facto de que a procura de exoplanetas entrou agora no reino dos “primos” da Terra potencialmente habitáveis. O rastreio TRAPPIST é um protótipo de um projeto muito mais ambicioso chamado SPECULOOS, que será instalado no Observatório do Paranal do ESO.

Este é um artigo do ESO, que pode ser lido aqui.