TESS caçou o seu primeiro planeta do tamanho da Terra

O satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA descobriu o seu primeiro exoplaneta do tamanho da Terra. Com o nome HD 21749c, é o mundo mais pequeno para lá do nosso Sistema Solar já identificado pela missão TESS.

Num artigo publicado a 15 de abril na revista The Astrophysical Journal Letters, uma equipa de astrónomos liderada pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology) relata que o novo planeta orbita a estrela HD 21749 – uma estrela muito próxima, a apenas 52 anos-luz da Terra. A estrela também hospeda um segundo planeta – HD 21749b – um “sub-Neptuno” quente com uma órbita mais longa de 36 dias, que a equipa relatou anteriormente e agora divulga em mais detalhe no presente artigo científico.

O novo planeta do tamanho da Terra é provavelmente um mundo rochoso, porém inabitável, pois orbita a sua estrela em apenas 7,8 dias – uma órbita relativamente íntima que daria ao planeta temperaturas superficiais na ordem dos 427º C.

A descoberta deste mundo do tamanho da Terra, no entanto, é excitante, pois demonstra a capacidade do TESS em encontrar planetas pequenos em redor de estrelas próximas. No futuro próximo, a equipa do TESS espera que o satélite revele planetas ainda mais frios, com condições mais adequadas para albergar vida.

“Para as estrelas que estão muito próximas e que são muito brilhantes, esperávamos encontrar até duas dúzias de planetas do tamanho da Terra,” diz Diana Dragomir, autora principal e membro do TESS, pós-doc no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “E aqui estamos – este seria o nosso primeiro e é um marco para o TESS. Define o caminho para encontrar planetas mais pequenos em torno de estrelas ainda mais pequenas, e esses planetas podem ser, potencialmente, habitáveis.”

O TESS caça planetas para lá do nosso Sistema Solar desde o seu lançamento a 18 de abril de 2018. O satélite foi projetado para observar quase todo o céu em sectores que se sobrepõem mês a mês enquanto orbita a Terra.

À medida que circula o nosso próprio planeta, o TESS concentra as suas quatro câmaras no céu a fim de monitorizar as estrelas mais próximas e brilhantes, procurando quedas periódicas na luz estelar que possam indicar a presença de um exoplaneta enquanto este passa em frente da sua estrela hospedeira.

Ao longo da sua missão de dois anos, o TESS visa identificar, para a comunidade científica, pelo menos 50 planetas pequenos e rochosos, juntamente com estimativas das suas massas. Até à data, a missão descobriu 10 planetas mais pequenos que Neptuno, quatro dos quais tiveram a sua massa estimada, incluindo π Men b, um planeta com o dobro da tamanho da Terra e com uma órbita de seis dias em torno da sua estrela; LHS 3844b, um mundo quente e rochoso ligeiramente maior que a Terra e que orbita a sua estrela-mãe em apenas 11 horas; e TOI 125b e c – dois “sub-Neptunos” que orbitam a mesma estrela, ambos com um período de translação de aproximadamente uma semana.

Todos estes quatro planetas foram identificados a partir de dados obtidos durante os dois primeiros sectores de observação do TESS – uma boa indicação, escreve a equipa no seu artigo, de que “podem ser encontrados muitos mais.”

Dragomir selecionou este recém-descoberto planeta do tamanho da Terra a partir dos primeiros quatro sectores de observações do TESS. Quando ficaram disponíveis, sob a forma de curvas de luz, ou intensidades da luz estelar, colocou-os num software que procura sinais periódicos interessantes. O software identificou pela primeira vez um possível trânsito que a equipa posteriormente confirmou como o quente sub-Neptuno que anunciaram no início deste ano.

Como é normalmente o caso para planetas pequenos, onde há um, é provável que existam mais, e Dragomir e colegas decidiram vasculhar novamente as mesmas observações para ver se conseguiam localizar outros mundos pequenos escondidos nos dados.

“Sabemos que estes planetas geralmente vêm em famílias,” explica Dragomir. “De modo que estudámos os dados novamente e este sinal pequeno ‘veio ao de cima’.”

A equipa identificou uma pequena queda na luz de HD 21749 que ocorria a cada 7,8 dias. Por fim, os investigadores identificaram 11 destes mergulhos periódicos, ou trânsitos, e determinaram que a luz da estrela estava a ser momentaneamente bloqueada por um planeta do tamanho da Terra.

Embora este seja o primeiro planeta do tamanho da Terra descoberto pelo TESS, já foram descobertos exoplanetas de tamanho idêntico, principalmente pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA, um telescópio já reformado que monitorizou mais de 530.000 estrelas. No final, a missão Kepler detetou 2662 planetas, muitos dos quais eram do tamanho da Terra, e um punhado desses encontram-se na zona habitável da sua estrela – onde um equilíbrio de condições favorece a presença de vida.

No entanto, o Kepler observou estrelas muito mais distantes do que aquelas monitorizadas pelo TESS. Portanto, Dragomir diz que o acompanhamento de qualquer um dos longínquos planetas do Kepler, do tamanho da Terra, será muito mais complexo do que o estudo de planetas em órbita de estrelas muito mais próximas e brilhantes, que o TESS está a estudar. “Dado que o TESS monitoriza estrelas muito mais próximas e brilhantes, podemos medir a massa deste planeta num futuro muito próximo, enquanto que para planetas do tamanho da Terra descobertos pelo Kepler, isso estava fora de questão,” acrescenta.

“Esta nova descoberta pelo TESS pode levar à primeira medição da massa de um planeta do tamanho da Terra. E estamos entusiasmados com esse valor. Será um valor parecido com o da Terra? Ou mais pesado? Não sabemos.”