Investigadores do Centro de Ciências Planetárias descobriram que K2-18b poderá muito bem ser uma versão ampliada da Terra. Também descobriram que tem um vizinho.
Crédito: Alex Boersma
Uma nova pesquisa, usando dados recolhidos pelo ESO, revelou que um exoplaneta pouco conhecido de nome K2-18b poderá muito bem ser uma versão ampliada da Terra. Igualmente emocionante, os mesmos investigadores também descobriram pela primeira vez que o planeta tem um vizinho.
"Ser capaz de medir a massa e densidade de K2-18b foi tremendo, mas ainda descobrir um novo exoplaneta exigiu muita sorte e foi também impressionante," afirma o autor principal Ryan Cloutier, estudante de doutoramento do Centro Scarborough para Ciência Planetária do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Toronto e do iREx (Institute for research on exoplanets) da Universidade de Montreal.
Ambos os planetas orbitam K2-18, uma anã vermelha localizada a aproximadamente 111 anos-luz de distância na direção da constelação de Leão. Quando o planeta K2-18b foi descoberto pela primeira vez em 2015, determinou-se que orbitava dentro da zona habitável da estrela, tornando-se num candidato ideal para ter água líquida à superfície, um elemento-chave para albergar condições para a vida como a conhecemos.
Os dados usados pelos cientistas foram recolhidos pelo instrumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) acoplado ao telescópio de 3,6 metros do Observatório La Silla do ESO, no Chile. O HARPS permite medir velocidades radiais de estrelas, que são afetadas pela presença de planetas, medições estas obtidas com a máxima precisão atualmente disponível. Por isso, este instrumento permite a detecção de planetas muito pequenos em seu redor.
A fim de descobrir se K2-18b era uma versão ampliada da Terra (principalmente rocha), ou uma versão reduzida de Neptuno (principalmente gás), os astrônomos tiveram primeiro que descobrir a massa do planeta, usando as medições de velocidade radial obtidas com o HARPS.
"Se conseguirmos obter a massa e raio, podemos medir a densidade do planeta e isso pode dizer-nos se o planeta é rochoso ou gasoso," comenta Cloutier.
Depois de usar uma abordagem de aprendizagem computacional para descobrir a massa, Cloutier e equipe conseguiram determinar que o planeta ou é principalmente rochoso com uma pequena atmosfera gasosa - como a da Terra, mas maior - ou um planeta principalmente oceânico com uma espessa camada de gelo por cima.
"Com os dados atuais, não conseguimos distinguir entre essas duas possibilidades," realça. "Mas com o JWST (Telescópio Espacial James Webb), podemos investigar a atmosfera e ver se é extensa ou se é um planeta coberto por água."
O JWST, que será lançado em 2019, será fundamental na recolha de uma variedade de dados para o estudo do Sistema Solar do início do Universo e dos exoplanetas.
"A utilização deste telescópio tem muita demanda, de modo que precisamos ser meticulosos na escolha dos exoplanetas para observação," comenta René Doyon, coautor do artigo, que também é o investigador principal do NIRISS, o instrumento da Agência Espacial Canadiana a bordo do JWST.
"K2-18b é agora um dos melhores alvos para estudo atmosférico, vai estar perto do topo da lista."
Foi ao olhar através dos dados de K2-18b que Cloutier notou algo invulgar. Além de um sinal que ocorria a cada 39 dias a partir da rotação de K2-18, e um que ocorre a cada 33 dias da órbita de K2-18b, ele notou um sinal diferente que ocorria a cada nove dias.
"Debruçamo-nos sobre os dados para tentar descobrir o que era. Temos que garantir que o sinal não é apenas ruído e precisamos de fazer uma análise meticulosa para o verificar, mas a observação desse sinal inicial era uma boa indicação de que havia aqui outro planeta," explica Cloutier.
Cloutier colaborou com uma equipe internacional de investigadores do Observatório Astronômico da Universidade de Genebra, do iREx, da Universidade de Grenoble, da Universidade de Toronto e da Universidade do Porto.
Apesar do recém-descoberto planeta K2-18c estar mais perto da sua estrela, e de provavelmente ser demasiado quente para estar na zona habitável, tal como K2-18b, também parece ser uma super-Terra, o que significa que tem uma massa semelhante à do nosso planeta. Cloutier, que tinha estabelecido o objetivo de descobrir um novo exoplaneta durante o seu doutoramento, considera-se muito sortudo por tê-lo descoberto neste conjunto de dados.
"Não foi um momento 'eureka' porque ainda precisávamos passar por uma lista de verificação. Assim que foi tudo verificado é que me apercebi, uau, era realmente um planeta."
Ryan Coultier é um estudante de doutorado do Centro Scarborough para Ciência Planetária do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Toronto.
Crédito: Ken Jones
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