NASA descobre “Saturno quente” com 60 vezes a massa da Terra

Os astrónomos que estudam as estrelas estão a fornecer uma ajuda valiosa aos astrónomos que caçam planetas e que perseguem o objetivo principal da nova missão TESS da agência espacial norte-americana (NASA).

De facto, os asterossismolólogos – astrónomos estelares que estudam ondas sísmicas (ou sismos estelares) em estrelas que aparecem como mudanças no brilho – muitas vezes fornecem informações críticas para encontrar as propriedades de planetas recém-descobertos. Este trabalho em equipa possibilitou a descoberta e caracterização do primeiro planeta identificado pelo TESS, para o qual as oscilações da sua estrela hospedeira podem ser medidas.

O planeta – TOI 197.01 (TOI é abreviação para “TESS Object of Interest”) – é descrito como um “Saturno quente” num artigo científico recentemente aceite. Isto porque o planeta tem aproximadamente o mesmo tamanho que Saturno e também está muito perto da sua estrela, completando uma órbita em apenas 14 dias e é, portanto, muito quente.

A revista The Astronomical Journal vai publicar o artigo escrito por uma equipa internacional composta por 141 astrónomos. Daniel Huber, astrónomo assistente da Universidade do Hawaii no Instituto de Astronomia de Manoa, é o autor principal do artigo. Steve Kawaler, professor de física e astronomia, e Miles Lucas, estudante, são coautores da Universidade Estatal do Iowa. “Este é o primeiro ‘balde de água’ da ‘mangueira’ de dados que estamos a receber do TESS,” comentou Kawaler.

TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), liderado por astrofísicos do MIT (Massachusetts Institute of Technology) – foi lançado a partir da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, Flórida, EUA, no dia 18 de abril de 2018.

A missão principal do satélite é encontrar exoplanetas, planetas para lá do nosso Sistema Solar. As suas quatro câmaras estão a tirar exposições, ao longo de quase um mês, de 26 faixas verticais do céu – primeiro sobre o hemisfério sul e depois sobre o norte. Depois de dois anos, o TESS terá examinado 85% do céu.

Os astrónomos estudam as imagens, procurando trânsitos, minúsculas quedas no brilho estelar provocadas por um planeta em órbita passando em frente. A missão Kepler da NASA – antecessora da missão TESS – procurou planetas da mesma forma, mas examinou uma pequena parte da Via Láctea e focou-se em estrelas distantes.

O TESS tem como alvo estrelas próximas e brilhantes, permitindo que os astrónomos acompanhem as suas descobertas usando outros observatórios espaciais e terrestres para estudar e caracterizar estrelas e planetas. Noutro artigo publicado recentemente na revista The Astrophysical Journal: Supplement Series, os astrónomos do TASC (TESS Asteroseismic Science Consortium) identificaram uma lista de alvos de estrelas oscilantes semelhantes ao Sol (muitas que são parecidas ao nosso futuro Sol) para serem estudadas usando dados do TESS – uma lista com 25.000 estrelas.

Kawaler – que testemunhou o lançamento do telescópio Kepler em 2009, e estava na Flórida para o lançamento do TESS (mas um atraso de última hora significou que teve que perder o lançamento para regressar a Ames e lecionar) – está no conselho de sete membros do TASC. O grupo é liderado por Jørgen Christensen-Dalsgaard da Universidade de Aarhus, na Dinamarca.

Os astrónomos do TASC usam modelagem asterossismológica para determinar o raio, a massa e a idade de uma estrela hospedeira. Esses dados podem ser combinados com outras observações e medições para determinar as propriedades dos planetas em órbita.

No caso da estrela-mãe TOI-197, os asterossismólogos usaram as suas oscilações para determinar que tem cerca de 5 mil milhões de anos e é um pouco mais massiva e maior que o Sol. Também determinaram que o planeta TOI-197.01 é um gigante gasoso com um raio mais ou menos nove vezes o da Terra, tornando-se aproximadamente do tamanho de Saturno. Tem também 1/13 da densidade da Terra e cerca de 60 vezes a massa da Terra.

Estas descobertas dizem-nos muito sobre o trabalho do TESS: “TOI-197 fornece um primeiro vislumbre do forte potencial do TESS em caracterizar exoplanetas usando asterossismologia,” escreveram os astrónomos no seu artigo científico.

Kawaler espera que a enxurrada de dados provenientes do TESS também contenha algumas surpresas científicas. “O interessante é que o TESS será o único instrumento do seu género durante algum tempo e os dados são tão bons que planeamos tentar fazer ciência sobre a qual nem tínhamos pensado antes,” disse Kawaler. “Talvez possamos também olhar para as estrelas muito fracas – as anãs brancas – que são o meu primeiro amor e representam o futuro do nosso Sol e do Sistema Solar.”