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Novas observações do ESO mostram que exoplaneta rochoso tem apenas metade da massa de Vênus

5 de Agosto de 2021

Com o auxílio do Very Large Telescope do ESO no Chile, uma equipe de astrônomos obteve novos resultados sobre os planetas que orbitam uma estrela próxima, L 98-59, os quais se parecem com os planetas interiores do nosso Sistema Solar. Entre as descobertas, encontram-se: um planeta com metade da massa de Vênus (o exoplaneta mais leve já medido usando a técnica da velocidade radial), um mundo de oceanos e um possível planeta na zona habitável da estrela.

O planeta na zona habitável pode ter uma atmosfera que poderia proteger e sustentar a vida”, disse María Rosa Zapatero Osorio, astrônoma no Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e autora, entre outros, do estudo publicado hoje na Astronomy & Astrophysics.

Estes resultados são um importante passo na busca de vida em planetas do tamanho da Terra fora do nosso Sistema Solar. A detecção de bioassinaturas em um exolaneta depende muito da nossa capacidade de estudar a sua atmosfera, no entanto, os telescópios atuais não são suficientemente grandes para atingir a resolução necessária para que este tipo de estudo em pequenos planetas rochosos. O recentemente estudado sistema planetário, chamado L 98-59 (como a sua estrela), é um bom alvo para futuras observações de atmosferas de exoplanetas. Este sistema se encontra em órbita de uma estrela a apenas 35 anos-luz de distância da Terra e descobriram-se agora planetas rochosos, como a Terra ou Vênus, que estão suficientemente perto da estrela para se manterem quentes.

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, a equipe conseguiu inferir que três dos planetas podem conter água no seu interior ou na sua atmosfera. Os dois planetas mais próximos da estrela são provavelmente secos, mas podem conter pequenas quantidades de água. O terceiro planeta poderá ter até cerca de 30% da sua massa em água, parecendo por isso ser um mundo oceânico.

Além disso, a equipe descobriu exoplanetas “escondidos”, os quais não tinham ainda sido detectados anteriormente neste sistema planetário. Foi descoberto um quarto planeta e suspeita-se ainda da presença de um quinto numa zona à distância certa da estrela para poder conter água líquida em sua superfície. “Descobrimos pistas que apontam para a presença de um planeta do tipo terrestre situado na zona habitável deste sistema”, explica Olivier Demangeon, pesquisador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, e principal autor deste novo estudo.

Este trabalho representa um imenso avanço técnico, já que os astrônomos conseguiram determinar, pelo método da velocidade radial, que o planeta mais interno do sistema tem apenas metade da massa de Vênus. Isso o torna o exoplaneta mais leve já medido com essa técnica, a qual consiste em calcular as pequenas oscilações sofridas pela estrela devido à minúscula atração gravitacional exercida pelos planetas que a orbitam.

A equipe utilizou o instrumento ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) montado no VLT do ESO para estudar o sistema L 98-59. “Sem a precisão e estabilidade fornecidas pelo ESPRESSO, estas medições não teriam sido possíveis”, diz Zapatero Osorio. “Este é, de fato, um passo à frente na nossa capacidade em medir as massas dos menores planetas situados fora do Sistema Solar”.

Os astrônomos já tinham descoberto, em 2019, três dos planetas do sistema L 98-59 com o auxílio do satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA. Este satélite utiliza o chamado método de trânsito — onde uma diminuição do brilho emitido pela estrela, que é causada por um planeta que passa em frente a ela, é usada para inferir as propriedades do planeta em questão — para encontrar exoplanetas e calcular os seus tamanhos. No entanto, foi apenas adicionando medições de velocidade radial obtidas pelo ESPRESSO e pelo seu percursor, o instrumento HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher), que Demangeon e a sua equipe conseguiram encontrar mais planetas neste sistema e medir as massas e os raios dos três primeiros. “Se quisermos saber como é constituído um planeta, precisamos, pelo menos, de conhecer a sua massa e o seu raio”, explica Demangeon.

A equipe espera continuar a estudar este sistema com o futuro telescópio espacial JWST (James Webb Space Telescope) da NASA/ESA/CSA. Também o futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, atualmente em construção no deserto chileno do Atacama e que se espera que comece a observar em 2027, será ideal para o estudo destes planetas. “O instrumento HIRES que será montado no ELT terá a capacidade de estudar as atmosferas de alguns dos planetas do sistema L 98-59, complementando assim, a partir do solo, o JWST”, diz Zapatero Osorio.

Este sistema anuncia-nos o que está para vir”, acrescenta Demangeon. “Como sociedade temos andado à procura de planetas do tipo terrestre desde o nascer da astronomia e estamos agora finalmente nos aproximando cada vez mais da detecção de um planeta deste tipo na zona habitável da sua estrela, e para o qual poderemos estudar a sua atmosfera”.

Mais Informações

Esta pesquisa foi descrita em um artigo intitulado “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star” publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

A equipe é composta por Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] e Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanha [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Instituo de Física, Universidade de Berna, Suíça [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP e FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP e FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto e CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanha [IAC] e Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Espanha [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Itália), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Suíça [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Espanha), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP e FCUP), R. Allart (Department of Physics and Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Canadá e UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] e Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itália [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Instituto de Física Fundamental do Universo, Trieste, Itália [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP e FCUP), P. Figueira (Observatório Europeu do Sul, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] e IA/UPorto), R. Génova Santos (IAC/ULL), J. Haldemann (Bern), J. I. González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto e CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste e IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Espanha e INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Itália), A. Sozzetti (INAF Torino), e S. Udry (UNIGE).

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a pesquisa em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Tcheca, Suécia e Suíça, além do país anfitrião, o Chile, e a Austrália, como parceiro estratégico. O ESO se destaca por realizar um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também desempenha um papel de liderança na promoção e organização da cooperação em pesquisa astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope e o Interferômetro do Very Large Telescope, o observatório astronômico óptico mais avançado do mundo, além de dois telescópios de rastreio: o VISTA, que trabalha no infravermelho, e o VLT Survey Telescope, concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO também é um parceiro importante em duas instalações situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está construindo o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Contatos

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel.: +351 226 089 855
e-mail: olivier.demangeon@astro.up.pt

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the “Atmospheric Characterisation” working group of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel.: +34 9 15 20 64 27
e-mail: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
e-mail: nuno.santos@astro.up.pt

François Bouchy
Member of the “Transiting planets” working group of the ESPRESSO science team at Université de Genève
Genève, Switzerland
Tel.: +41 22 379 24 60
e-mail: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel.: +34 658 778 954
e-mail: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Tel.: +39 339 1816786
e-mail: mario.damasso@inaf.it

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2112, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Eugênio Reis Neto, do Observatório Nacional/MCTIC. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Eugênio Reis Neto.

Sobre a nota de imprensa

No. da notícia:eso2112pt-br
Nome:L 98-59
Tipo:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO
Science data:2021A&A...653A..41D

Imagens

Concepção artística do sistema planetário L 98-59
Concepção artística do sistema planetário L 98-59
Comparação entre sistema planetário L 98-59 e o Sistema Solar interior
Comparação entre sistema planetário L 98-59 e o Sistema Solar interior

Vídeos

Um sistema planetário vizinho revela os seus segredos (ESOcast 242 Light)
Um sistema planetário vizinho revela os seus segredos (ESOcast 242 Light)
Concepção artística animada de L 98-59b
Concepção artística animada de L 98-59b
Concepção artística animada de L 98-59c
Concepção artística animada de L 98-59c
Concepção artística animada de L 98-59d
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Um voo até o sistema planetário L 98-59
Um voo até o sistema planetário L 98-59