A Anã Superfria e os Sete Planetas

Mundos temperados do tamanho da Terra descobertos em sistema planetário extraordinariamente rico.

Impressão artística do sistema planetário TRAPPIST-1.
Crédito: ESO / N. Bartmann / spaceengine.org

Os astrónomos descobriram um sistema com sete planetas do tamanho da Terra a cerca de apenas 40 anos-luz de distância.

Com o auxílio de telescópios no espaço e também no solo, incluindo o Very Large Telescope do ESO, os planetas foram todos detectados quando passavam em frente da sua estrela progenitora, a estrela anã superfria chamada TRAPPIST-1.

De acordo com o artigo científico publicado na revista Nature, três dos planetas situam-se na zona habitável da estrela e poderão ter oceanos de água à superfície, aumentando a possibilidade deste sistema planetário poder conter vida.

O sistema tem ao mesmo tempo o maior número de planetas do tamanho da Terra descoberto até agora e o maior número de mundos que poderão ter água líquida à sua superfície.

Comparação do sistema TRAPPIST-1 com o Sistema Solar interior e os satélites galileanos de Júpiter.
Crédito: ESO / O. Furtak

Os astrónomos utilizaram o telescópio TRAPPIST-South instalado no Observatório de La Silla do ESO, o Very Large Telescope (VLT) situado no Paranal e o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, para além doutros telescópios em todo o mundo para confirmar a existência de pelo menos sete pequenos planetas em órbita da estrela anã vermelha fria TRAPPIST-1. Todos os planetas, com os nomes TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g, h — por ordem crescente de distância à sua estrela — têm tamanhos semelhantes à Terra.

Decréscimos na emissão da radiação estelar causados por cada um dos sete planetas ao passarem em frente à estrela — os chamados trânsitos — permitiram aos astrónomos retirar informação sobre os seus tamanhos, composições e órbitas. Os investigadores descobriram que pelo menos os seis planetas mais internos são comparáveis à Terra em termos de tamanho e temperatura.

O autor principal Michaël Gillon do Instituto STAR da Universidade de Liège, Bélgica, está muito contente com os resultados: “Trata-se de um sistema planetário extraordinário — não apenas por termos encontrado tantos planetas mas porque todos eles são surpreendentemente parecidos à Terra em termos de tamanho!”

Comparação do sistema TRAPPIST-1 com o Sistema Solar interior e os satélites galileanos de Júpiter.
Crédito: ESO / O. Furtak

Com apenas 8% da massa do Sol, a TRAPPIST-1 é muito pequena em termos estelares — apenas marginalmente maior que o planeta Júpiter — e por isso apesar de se encontrar próximo da constelação do Aquário, aparece-nos muito ténue. Os astrónomos esperavam que tais estrelas anãs pudessem conter muitos planetas do tamanho da Terra em órbitas apertadas, o que as tornava alvos interessantes para a busca de vida extraterrestre, no entanto a TRAPPIST-1 é o primeiro sistema deste tipo a ser encontrado.

O co-autor Amaury Triaud explica: “A energia emitida por estrelas anãs como a TRAPPIST-1 é muito menor do que a libertada pelo nosso Sol e por isso os planetas têm que ocupar órbitas muito mais próximas da estrela do que as que observamos no Sistema Solar para poderem ter água à superfície. Felizmente, parece que este tipo de configuração compacta é exatamente o que observamos em torno da TRAPPIST-1!”

Comparação dos tamanhos dos planetas da TRAPPIST-1 com os corpos do Sistema Solar.
Crédito: ESO / O. Furtak

A equipa determinou que todos os planetas no sistema são semelhantes à Terra e a Vénus em termos de tamanho, ou ligeiramente menores. As medições de densidade sugerem que pelo menos os seis planetas mais internos têm provavelmente uma composição rochosa.

Curva de luz da TRAPPIST-1 — que mostra os estruturas “esburacadas” causadas pelos trânsitos dos planetas.
Crédito: ESO / M. Gillon et al.

As órbitas dos planetas não são muito maiores que as apresentadas pelo sistema de satélites galileanos situado em torno de Júpiter, sendo muito mais pequenas que a órbita de Mercúrio no Sistema Solar. No entanto, o pequeno tamanho da TRAPPIST-1 assim como a sua temperatura baixa significam que a emissão de energia dirigida aos seus planetas é semelhante à recebida pelos planetas internos do nosso Sistema Solar; os planetas TRAPPIST-1c, d, f recebem quantidades de energia comparáveis às que os planetas Vénus, Terra e Marte, respectivamente, recebem do Sol.

Comparação do sistema TRAPPIST-1 com o Sistema Solar interior.
Crédito: ESO / O. Furtak

Os sete planetas descobertos neste sistema estelar podem potencialmente conter água líquida à sua superfície, apesar das distâncias orbitais tornarem alguns candidatos mais prováveis a esta condição do que outros. Os modelos climáticos sugerem que os planetas mais internos, os TRAPPIST-1b, c, d, são provavelmente demasiado quentes para possuírem água líquida, excepto talvez numa pequena fração das suas superfícies. A distância orbital do planeta mais exterior do sistema, o TRAPPIST-1h, ainda não foi confirmada, embora este objeto pareça encontrar-se muito afastado e frio para poder conter água líquida — assumindo que não ocorrem nenhuns processos de aquecimento alternativos. No entanto, os planetas TRAPPIST-1e, f, g representam o “santo graal” para os astrónomos que procuram planetas, uma vez que orbitam na zona habitável da estrela e poderão conter oceanos de água à superfície.

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

Estas novas descobertas fazem do sistema TRAPPIST-1 um alvo muito importante para um futuro estudo. O Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA já está a ser utilizado para procurar atmosferas em torno destes planetas e o membro da equipa Emmanuël Jehin está entusiasmado com as perspectivas futuras:”Com a próxima geração de telescópios, como o European Extremely Large Telescope do ESO e o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, vamos muito rapidamente poder procurar água e talvez até evidências de vida nestes mundos.”

Impressão artística do sistema TRAPPIST-1.
Esta é a imagem da capa da revista Nature de 22 de fevereiro de 2017.
Créditos: NASA / R. Hurt / T. Pyle

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

Sete planetas em órbita da estrela anã superfria TRAPPIST-1.
Crédito: NASA

Fontes: ESO, ESOcast 96, NASA, APOD.

26 comentários

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  1. Excelente artigo de divulgação do que realmente está em causa na descoberta deste ecossistema! O comentário também está excelente e complementa a informação! Excelente!

    1. Obrigada Ana 🙂

  2. Carlos, nessa imagem, Júpiter e Trappist estão na mesma escala de tamanho ?

    http://www.astropt.org/blog/wp-content/uploads/2017/02/eso1706d.jpg

    1. Sim. A estrela anã vermelha é só ligeiramente maior que Júpiter.

      abraços

        • Christian on 27/02/2017 at 02:42

        Mas então Júpiter não foi uma estrela por um “raspão”.

        Pq a diferença no diâmetro entre Júpiter e Trappist é de apenas 22.971 Km.

        A questão é:

        Pq Trappist é / virou uma estrela e Júpiter não ?

        Ou há outros fatores além do tamanho que fazem um corpo celeste transformar-se em uma estrela
        e outros como Júpiter não.

      1. Em astronomia o tamanho não importa tanto, o que importa realmente é a massa do objeto.

        Está incorreto, Christian, o que você afirma sobre Júpiter.

        As menores estrelas tem 80 (oitenta) vezes a massa de Júpiter, assim, Júpiter está muito, muito longe de ser candidato a estrela.

        Vou mais além: Júpiter está longe de ser uma anã marrom (anã castanha), bem longe…

        Quer explicações? Leia aqui:

        O que diferencia um exoplaneta gigante de uma anã marrom? Novas pesquisas desafiam os limites teóricos

        \o/

      2. O principal factor para praticamente tudo… é a massa 😉

  3. Dr Carlos, poderia discorrer um pouco sobre a futura utilização do telescópio J.Webb no estudo de exoplanetas como estes 7??
    Obrigado

    1. Espetroscopia… ou seja, tentar perceber se têm atmosfera e qual a composição dessa atmosfera.

      Melhor do que eu, um dos cientistas principais desse telescópio respondeu a várias questões colocadas:
      https://jwst.nasa.gov/faq_tweetchat3.html

      Imagens, infelizmente, não será possível:
      https://arstechnica.com/science/2016/09/if-proxima-centauri-b-has-an-atmosphere-james-webb-telescope-could-see-it/
      Só daqui a 10 anos talvez, com telescópios maiores e melhores no solo.

      Mais sobre esse telescópio (para a Astrobiology Magazine):
      http://www.space.com/13381-jwst-telescope-earth-planets.html

      abraços!

  4. Há muito tempo não venho aqui. Obrigado por essas explicações Carlos. Esclareceu tudo que eu queria saber. Tenho visto muitas notícias falando que são 7 planetas na zona habitável e parecidos com a Terra. Lógico que desconfiei e esperei por esta publicação. Abraços.

    1. Obrigado pela preferência 😉

  5. Melhor que a noticia foram as considerações do Carlos, parabéns.

    Não sabia que ela era tão nova, 500 milhões.. decerto não vida alguma lá, nem mesmo se tivessem as condições ideais de vida.
    Só se alienígenas fizessem bases lá,.. mas aí é outro papo hehe

    Mas oq achei mais interessante é que se por acaso vivêssemos num destes planetas, seria bem mais divertido.
    Afinal seria muito mais fácil viajar para os planetas, pois estão pertinhos, em comparação com nosso sistema solar.

    1. Obrigado!

      Na verdade, é pelo menos 500 milhões de anos. Eu é que optei pelo limite inferior. Mas pode ser 500, 600, 700, 800, 900 ou 1000 milhões. Para o meu argumento, ser 500 ou 900 era irrelevante, daí ter optado pelo limite inferior em vez de confundir as pessoas com números 😉

      Aqui na Terra, a vida apareceu muito cedo… mal existiram condições para essa vida, a vida apareceu. (claro que era vida muito simples e sem quaisquer necessidades de oxigénio por exemplo)

      O seu último argumento é interessante, mas leva-me para o “outro lado”: mais locais para invadir… 😛

      abraços!

  6. Muito obrigado pelo post e comentários esclarecedores que reúnem as informações fundamentais de forma acessível!

    Para que possa existir vida à superfície de algum dos planetas, é também necessário que exista uma camada de ozono como na Terra, certo? Mesmo que a estrela seja bastante mais pequena (e emita menos energia) do que o Sol, sem uma camada de ozono será impossível que exista vida na superfície de qualquer um destes planetas, correcto?

    1. Eu não colocaria a questão nesses termos, porque sou muito “liberal” no que concerne à vida…

      Perto de anãs vermelhas, apesar da estrela ser mais ténue, os planetas vão estar muito mais sujeitos a tempestades estelares. Ou seja, vão estar muito mais sujeitos a picos de radiação. Isso provavelmente fará com que um escudo atmosférico (como a camada de ozono) seja muito difícil de estabilizar.
      No entanto, para mim, e como nos ensinou Darwin, a vida que sobrevive é aquela que se adapta às condições do momento. Assim, para mim, vida nesses locais será vida adaptada a essas condições vindas das estrelas. Ou seja, será vida que aproveita esses picos de radiação para benefício próprio.

      A existir vida complexa, não seria vida com olhos, por exemplo. Porque luz visível não seria a radiação preferencial vinda da estrela.

      Mesmo aqui na Terra, suponha que a camada de ozono desapareceria. Quer isso dizer que toda a vida desaparecia? Claro que não. A vida à superfície (como os Humanos), sim. No entanto, vida subterrânea ou no fundo dos oceanos, sobrevive, porque é irrelevante a camada de ozono para eles.
      Já a vida à superfície teria que se adaptar à imensa radiação nociva (para nós) que passaria a entrar. Existiria uma extinção em massa de grande parte dos seres à superfície da Terra, como mamíferos, etc. No entanto, isso abriria nichos para uma nova vida que se desenvolveria adaptada à radiação ultravioleta – ou seja, a nova vida usaria a radiação ultravioleta em seu proveito e os seus corpos iriam refletir isso (de modo a não existir uma quebra entre os seus elementos químicos).

      abraços

    • Fernando Góis on 24/02/2017 at 02:15
    • Responder

    Apesar de já ter lido muita informação sobre esta descoberta, não há dúvida que ela é bastante superada por esta informação que considero feliz, completa e eficaz.
    Parabéns por esse trabalho de divulgação científica.
    Abraço caro Carlos Oliveita

    1. Obrigado pelas suas palavras!

  7. Após uma notícia excepcional, um comentário excelente. Parabéns, Carlos. A sua explicação complementa e ajuda a entender e clarificar o que a notícia não explicou!

    1. Obrigado pelas suas palavras!

  8. Sensacional!!!

    1. Leia o comentário que acabei de colocar 😉

      abraços

  9. Alguns pontos que convém realçar:

    1 – Esta é uma descoberta extraordinária: é a primeira vez que se detecta tantos planetas do tamanho da Terra ao redor de uma única estrela, sendo que 3 deles podem ter água à superfície.

    2 – No entanto, 3 destes planetas já tinham sido descobertos antes. Foram agora confirmados esses 3 e descobertos outros 4. Ou seja, o que houve realmente agora foi a descoberta de 4 planetas num sistema onde já se sabia existirem 3.
    https://www.eso.org/public/portugal/news/eso1615/
    (na verdade, o sétimo planeta ainda precisa de confirmação)

    3 – O facto de todos eles terem sido descobertos pelo método dos Transitos, ou seja, o facto de todos eles passarem à frente da estrela vendo da Terra, faz com que imaginemos que podem existir muitos mais planetas ao redor dessa estrela. Quiçá 20, 30, 40, 100. Podemos meter “números à sorte”. Até pode nem existir mais nenhum. Mas a verdade é que abre a possibilidade de existirem muitos outros planetas a orbitar essa mesma estrela, mas que não passem à frente da estrela a partir da nossa restrita perspetiva.

    4 – O facto de existirem planetas a orbitar uma anã vermelha não é surpreendente. A maioria das estrelas no Universo são anãs vermelhas (mais pequenas e ténues que o Sol), por isso espera-se que os planetas sejam encontrados maioritariamente nessas estrelas.

    5 – É muito interessante que a TRAPPIST-1 tenha apenas 8% da massa do Sol. Isto é o limite inferior para se poder ter fusão nuclear. É curioso não ser uma anã castanha/marrom.

    6 – NADA nesta descoberta tem a ver com a vida. Foram descobertos exoplanetas. É só.

    7 – São praticamente do tamanho da Terra, são rochosos e alguns deles estão na zona habitável. Isso não quer dizer que tenham vida. Vénus e Marte também o são, e não têm sequer uma atmosfera parecida com a nossa. A Lua é parecida em tamanho com a Terra, é rochosa e está na zona habitável do Sol, e no entanto é um completo deserto de pó. Estes novos exoplanetas podem ser como a Lua. Não se sabe.
    (todas as ilustrações que viram pela net são somente isso: ilustrações artísticas. Para já, nada se sabe sobre como se parecem estes planetas)
    Nota: não se descobriu planetas semelhantes à Terra (como se tem lido por aí), porque não se sabe como os planetas são! Descobriu-se sim planetas de tamanho semelhante ao da Terra que provavelmente são rochosos na zona habitável da estrela. Tal como Marte, Vénus e a Lua. E ninguém diria que a Lua é semelhante à Terra.

    8 – A ideia de zona habitável está em desuso. Cada vez faz menos sentido. Europa, Encélado, Titã, etc, têm condições para a vida, e estão muito longe da zona habitável. Por isso, “colocar os ovos” na zona habitável é um erro.

    9 – Estas luas têm essas condições porque estão perto de grandes planetas, o que lhes permite sofrer enormes forças de maré gravitacionais, e assim recebem energia extra para criarem condições mais temperadas para a vida.

    10 – Plutão também poderá ter um oceano interno e tem uma superfície externa bastante dinâmica. Ou seja, mesmo planetas praticamente isolados poderão ter fontes de energia extra que actualmente desconhecemos. A área da geologia planetária está muito interessante.

    11 – Porque estes pontos anteriores são importantes? Porque os planetas agora descobertos estão tão próximos uns dos outros que poderão também incluir aquecimento devido às forças de maré gravitacionais, não só da estrela mas também dos seus planetas companheiros. É este calor interno que poderá levar a vulcanismo, oceanos, enormes tsunamis, etc.

    12 – A proximidade destes exoplanetas à sua estrela (o seu “ano” não tem 365 dias, mas somente 1,5 dias a 12 dias) faz com que vários deles possam estar presos gravitacionalmente em relação à estrela. Ou seja, tal como a Lua em relação à Terra e várias das luas em relação aos seus planetas gigantes no nosso sistema solar, também vários destes planetas deverão mostrar sempre a mesma face para a sua estrela. Ou seja, um dos lados do planeta está sempre virado para a estrela (sempre de dia) e o outro lado do planeta está sempre de noite.

    13 – Falar em vida como a nossa neste sistema é um exagero, e até uma falsidade. Tendo em conta as enormes diferenças entre este sistema e o nosso (incluindo da radiação que recebem da estrela), é praticamente uma certeza científica que a existir vida, seria certamente muito diferente da vida que conhecemos no nosso planeta.

    14 – Os planetas neste sistema orbitam em quase-ressonância uns com os outros. As órbitas dos planetas seguem um ritmo periódico, levando 8/5 para os planetas c e b e 5/3 para os planetas d e c completarem uma órbita. Ou seja, cada planeta interfere gravitacionalmente na órbita do planeta mais próximo.

    15 – O ponto anterior leva a pensar que provavelmente se formaram mais longe da sua estrela (ou seja, no passado estavam mais longe), e depois migraram para mais perto da estrela (para a configuração atual). Mais uma vez, isto mostra que vida como a nossa seria impossível (ou melhor, em termos científicos seria altamente improvável).

    16 – Se o ponto anterior se confirmar, então ficamos a saber que é possível planetas rochosos do tamanho da Terra se formarem longe das estrelas. Isto não é o que a configuração atual do nosso sistema solar nos diz. Não é isto que temos pensado este tempo todo. No entanto, as descobertas de novos planetas permitem isso: descobrir novas formas de formação de planetas que até aqui não tinham sido pensadas.

    17 – Apesar desta descoberta nada ter a ver com vida, os últimos pontos aqui referidos, abrem a possibilidade de, a existir vida nalguns destes mundos, essa vida deverá ser extremamente bizarra (para os nossos parâmetros atuais de vida na superfície da Terra).

    18 – A estrela TRAPPIST-1 tem cerca de 500 milhões de anos. Ou seja, é uma estrela bastante jovem, comparando com o Sol que tem 4,6 bilhões (no Brasil e EUA) de anos. Ela deverá viver mais de 5 trilhões (no Brasil e EUA) de anos, o que é muito tempo comparando com o Sol que só vive cerca de 10 bilhões (no Brasil e EUA) de anos. Ou seja, mesmo que não tenha vida em qualquer dos planetas agora, ela poderá desenvolver vida nos próximos milhões, bilhões ou trilhões de anos. Ela poderá desenvolver vida trilhões de anos após o Sol já ter morrido e a Terra já não existir. Ela poderá desenvolver vida (quiçá até vida que consiga procurar outra vida no Universo) trilhões de anos após a extinção de toda a Humanidade (após não haver quaisquer evidências de que a Humanidade alguma vez existiu). E note-se que trilhões de anos é muito mais do que os somente 13,8 bilhões de anos da idade atual do Universo. Ou seja, são números que nem conseguimos imaginar na prática. Mas que nos dizem que está na altura de deixarmos de ser “tempocêntricos”: de deixarmos de pensar que por nós existirmos nesta altura, então a vida que existir num determinado planeta tem que existir nesta altura também.

    1. Excelente comentário Dr Carlos, muito esclarecedor.
      Assim podemos nos situar realmente nessa grande descoberta e ter mais cautela para não imaginarmos coisas que eventualmente podem não existir.
      Eu só não entendi muito bem a parte do texto que diz:

      “as medições de densidade sugerem que pelo menos os seis planetas mais internos têm provavelmente uma composição rochosa.”

      Bom, pelo tamanho “pequeno” do sétimo planeta, eu também acreditaria que seria rochoso. Existe a possibilidade de termos planetas gasosos com aquele diâmetro do planeta 1h?

      Abraços..

      1. O mais provável é também ser rochoso.

        No entanto, neste momento não se sabe. Na verdade, esse planeta ainda nem está confirmado. É preciso confirmação independente. Os dados parecem apontar para uma densidade menor dele, mas não se sabe.

        Daí a frase: “as medições de densidade SUGEREM que PELO MENOS os seis planetas mais internos”
        (o realce foi dado por mim)
        Ou seja, a palavra “sugerem” quer dizer que não se tem certezas neste momento (requer confirmações).
        A palavra “pelo menos” quer dizer que podem ser só os 6 rochosos ou podem ser os 7.

        abraços!

    2. Notícia simplesmente extraordinária ^^!!!!!!!!!!

      Com a descoberta desses exoplanetas fico imaginando quantos planetas que devem existir em média por estrela. E se são mais comuns em torno de anãs vermelhas (principalmente como a da descoberta(TRAPPIST-1)).

      Assim como se eles podem vir a ser ”engolidos” pela estrela ao longo do tempo (pois se realmente migraram para mais perto eventualmente poderiam ser engolidos – não necessariamente todos -, não?).

      Será que existe em torno de TRAPPIST-1 algo como um Cinturão de asteroides ou algo semelhante a uma Cintura de Edgeworth-Kuiper? Será que poderiam ser fundamentais para o desenvolvimento da vida?

      E a propósito, comentário excelente ^^! Esclareceu muitas coisas (algumas eu já sabia ou tinha imaginado).

      1. Kaio,

        As perguntas que fez são retóricas ou são mesmo perguntas à espera de resposta? 😉

        É que se forem mesmo perguntas, eu não sei as respostas para elas… 😉

        abraços

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