Encontrada uma nova super-Terra numa estrela bem próxima de nós

O que este exoplaneta tem de especial é que a atmosfera tem boas condições para vir a ser estudada.

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Imagem artística do exoplaneta LHS 1140b, com a sua estrela-mãe ESO/spaceengine.org
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Telescópios localizados em Cerro Tololo, no Chile Jonathan Irwin

LHS 1140b é o seu nome e está a 39 anos-luz de distância do nosso Sol. Esta é a nova super-Terra, um planeta rochoso noutro sistema solar e cuja distância à sua estrela (a LHS 1140) permite que tenha água líquida na sua superfície. A descoberta é de uma equipa internacional de cientistas, onde está o astrofísico português Nuno Santos, do pólo do Porto do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e da Universidade do Porto, que é agora publicada esta quinta-feira na revista Nature.

Já não é propriamente surpreendente anunciar a descoberta de um exoplaneta. Afinal, o primeiro foi descoberto em 1995, por Michel Mayor e Didier Queloz, do Observatório de Genebra (Suíça), em redor da estrela Pégaso-51, a 50 anos-luz de distância de nós. Era composto por gases, tinha metade do tamanho de Júpiter e dava uma volta completa à sua estrela em 4,2 dias. Actualmente, o número de exoplanetas já ultrapassa os 3500, desde gasosos como Júpiter e Saturno a rochosos como Mercúrio, Vénus e a Terra.

Mas voltemos ao LHS 1140b. Quem deu por ele foi um conjunto de telescópios do Observatório Interamericano do Monte Tololo (nos Andes chilenos) e do Observatório de Fred Lawrence Whipple (em Tucson, no Arizona, EUA), que pertencem ao Projecto MEarth. Este projecto faz observação de estrelas anãs à procura de novos exoplanetas.

Desde Janeiro de 2014 que estes telescópios vinham a detectar uma ligeira redução no brilho das estrelas, o que podia querer dizer que um planeta estava a passar à frente (a transitar) dessas estrelas. Este foi o ponto de partida para se observar a estrela LHS 1140 com mais precisão. A LHS 1140 é uma anã vermelha (pequena e relativamente fria) a cerca de 40 anos-luz da Terra e que fica na constelação da Baleia. Tem 14,6% da massa estelar do Sol e 18,6% do seu raio. Também se estima que tenha metade do metal da nossa estrela. 

Para se perceber se era um exoplaneta que estava a passar diante desta estrela, usou-se o método dos trânsitos, uma técnica muito comum para detectar planetas extra-solares. A 15 de Setembro de 2014, foi identificado um “possível trânsito à volta da LHS 1140”.

Um ano em 25 dias

Mas a descoberta veio a ser confirmada pelo espectrógrafo HARPS instalado num dos telescópios que o Observatório Europeu do Sul (ESO, sigla em inglês, que tem 16 países-membros, incluindo em Portugal) tem em La Silla, no Chile. Estas observações mediram as velocidades radiais – outro método de detecção de planetas extra-solares –, o que permitiu determinar a massa e o tempo que o planeta demora a dar a volta à estrela. “Com dados da massa e do diâmetro, a equipa calculou a densidade do planeta, determinando que este será uma super-Terra”, refere um comunicado IA.

Esta super-Terra tem 6,6 vezes a massa da Terra e 1,4 vezes o seu raio (cerca de 18,000 quilómetros de diâmetro). Demora cerca de 25 dias a completa uma volta à sua estrela e está dez vezes mais perto dela do que a Terra do Sol. Pensa-se que terá sido formada há cerca de cinco mil milhões de anos. Quanto à sua composição, é rochoso e poderá ter um núcleo denso de ferro. A quantidade de radiação que recebe da sua estrela permite ainda que possa ter água líquida. “A distância a que está da sua estrela permite, em princípio, que a temperatura do planeta seja temperada, ou seja, que exista água líquida na sua superfície”, diz ao PÚBLICO Nuno Santos, que esteve envolvido nas observações de espectroscopia, para determinar a massa do planeta.

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Imagem artística do planeta LHS 1140b a trânsitar a sua estrela M. Weiss/CfA

A juventude da estrela LHS 1140 também é descrita no artigo, no qual se diz que já foi mais luminosa e que libertou mais radiação ultravioleta, o que pode ter danificado a atmosfera da super-Terra, que ainda não foi estudada. “Apenas podemos determinar a massa e o raio do planeta. Assumindo que as medições estão correctas, o que isso nos permite concluir que é estamos perante um planeta ‘sólido’, como Mercúrio, Vénus, a Terra e Marte, embora um pouco maior e com maior massa do que estes”, conta Nuno Santos. “Apenas medições futuras nos vão permitir detectar a presença de uma atmosfera.”

A equipa já tem assim um próximo passo a cumprir: observar a atmosfera deste exoplaneta, caso ela exista. Nuno Santos sublinha mesmo que este é um planeta favorável para vir a ser estudado em detalhe quanto à sua atmosfera, pois orbita uma estrela “relativamente” brilhante.

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O investigador português Nuno Santos DR

“Este é o exoplaneta mais entusiasmante que tenho visto desde a década passada”, considera o principal autor do artigo, Jason Dittmann, do Centro de Astrofísico Harvard-Smithsonian, nos Estados-Unidos. Já Nuno Santos salienta que encontrar este tipo de planetas rochosos hoje em dia é algo “comum”. “O grande interesse deste exoplaneta em particular prende-se com o facto de estar na tal ‘zona de habitabilidade’, onde pode existir água líquida – não estamos a dizer que tem vida, mas que tem água líquida, o que é uma condição considerada necessária para a existência de vida como a conhecemos, mas não é condição suficiente”, explica.

Há cerca de um mês foi também anunciada a descoberta de sete planetas rochosos à volta da estrela Trappist-1 a cerca de 40 anos-luz de nós. Sobre esta e outras descobertas, Xavier Delfosse e Xavier Bonfils, ambos do Centro Nacional de Investigação Científica (CNRS), em França, dizem no comunicado do ESO: “O sistema da LHS 1140 pode vir a ser um dos mais importantes alvos para uma futura caracterização de planetas na zona habitável, mais do que a Próxima b [exoplaneta mais próximo da Terra] ou Trappist-1. Tem sido um ano marcante para a descoberta de exoplanetas.”