Nota de Imprensa

Muitos milhares de milhões de planetas rochosos nas zonas habitáveis de estrelas anãs vermelhas na Via Láctea

28 de Março de 2012

Um novo resultado do instrumento HARPS, o descobridor de planetas do ESO, mostra que os planetas rochosos não muito maiores que a Terra são bastante comuns nas zonas habitáveis em torno das estrelas vermelhas de fraca luminosidade. Uma equipa internacional de astrónomos estimou que existam dezenas de milhares de milhões de tais planetas só na galáxia da Via Láctea e provavelmente cerca de uma centena na vizinhança imediata do Sol. Esta é a primeira medição direta da frequência de super-Terras em torno de anãs vermelhas, as quais constituem cerca de 80% de todas as estrelas da Via Láctea.

Esta primeira estimativa direta do número de planetas leves em torno das estrelas anãs vermelhas foi anunciada por uma equipa internacional, que utilizou observações obtidas com o espectrógrafo HARPS instalado no telescópio de 3.6 metros que se encontra no Observatório de La Silla do ESO [1]. Uma outra notícia divulgada recentemente (eso1204), que mostrava que existem muitos planetas na nossa galáxia, utilizou um método diferente que não é sensível a esta importante classe de exoplanetas.

A equipa HARPS está à procura de exoplanetas que orbitam os tipos de estrelas mais comuns da Via Láctea - as anãs vermelhas (também conhecidas como anãs do tipo M [2]). Estas estrelas apresentam fraca luminosidade e são pequenas quando comparadas com o Sol, no entanto são muito comuns e vivem durante muito tempo, correspondendo por isso a 80% de todas as estrelas da Via Láctea.

"As nossas novas observações obtidas com o HARPS indicam que cerca de 40% de todas as estrelas anãs vermelhas possuem uma super-Terra que orbita na zona habitável, isto é, onde água líquida pode existir na superfície do planeta," diz Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l´Univers de Grenoble, França), o líder da equipa. "Como as anãs vermelhas são muito comuns - existem cerca de 160 mil milhões de estrelas deste tipo na Via Láctea - chegamos ao resultado surpreendente de que existirão dezenas de milhares de milhões destes planetas só na nossa galáxia."

A equipa HARPS analisou durante um período de seis anos uma amostra cuidadosamente selecionada de 102 estrelas anãs vermelhas que podem ser observadas no céu austral. Foram encontradas nove super-Terras (planetas com massas compreendidas entre uma e dez vezes a massa terrestre), incluindo duas no interior das zonas habitáveis das estrelas Gliese 581 (eso0915) e Gliese 667 C. Os astrónomos conseguiram estimar a massa dos planetas e a distância a que orbitavam as estrelas.

Combinando todos os dados, incluindo observações de estrelas sem planetas, e observando a fracção de planetas existentes que poderiam ser descobertos, a equipa conseguiu descobrir quão comuns são os  diferentes tipos de planetas em torno de anãs vermelhas. O resultado é que a frequência de ocorrência de super-Terras [3] na zona habitável é de 41%, estendendo-se entre 28% e 95%.

Por outro lado, planetas de maior massa semelhantes a Júpiter e Saturno do nosso Sistema Solar, raramente se encontram em torno de anãs vermelhas. Prevê-se que estes planetas gigantes (com massas compreendidas entre 100 e 1000 vezes a massa terrestre) apareçam em menos de 12% deste tipo de estrelas.

Como existem muitas estrelas anãs vermelhas próximo do Sol, esta nova estimativa significa que existem provavelmente cerca de cem exoplanetas do tipo super-Terra nas zonas habitáveis de estrelas na vizinhança solar, a distâncias menores que 30 anos-luz [4].

"A zona habitável em torno de uma anã vermelha, onde a temperatura é favorável à existência de água líquida à superfície do planeta, encontra-se muito mais próxima da estrela do que a Terra do Sol," diz Stéphane Udry (Observatório de Genebra e membro da equipa). "Mas sabe-se que as anãs vermelhas estão sujeitas a erupções estelares, o que faria com que o planeta fosse banhado por radiação ultravioleta e de raios X, tornando assim a vida mais improvável."

Um dos planetas descobertos no rastreio HARPS de anãs vermelhas é o Gliese 667 Cc. Este é o segundo planeta descoberto neste sistema estelar triplo (ver eso0939 com a notícia do primeiro) e parece estar próximo do centro da zona habitável. Embora este planeta seja mais de quatro vezes mais pesado do que a Terra, é o gémeo mais parecido à Terra encontrado até agora e quase de certeza que possui as condições necessárias à existência de água líquida à sua superfície. É a segunda super-Terra descoberta no interior da zona habitável de uma anã vermelha durante este rastreio HARPS, depois de Gliese 581d, anunciado em 2007 e confirmado em 2009.

"Agora que sabemos que existem muitas super-Terras em órbita de anãs vermelhas próximas de nós, precisamos de identificar mais utilizando tanto o HARPS como futuros instrumentos. Espera-se que alguns destes planetas passem em frente das suas estrelas hospedeiras à medida que orbitam - o que nos dará a excelente oportunidade de estudar a atmosfera do planeta e procurar sinais de vida," conclui Xavier Delfosse, outro membro da equipa (eso1210).

Notas

[1] O instrumento HARPS mede a velocidade radial das estrelas com uma precisão extraordinária. Um planeta que se encontre em órbita de uma estrela faz com que esta se desloque para cá e para lá relativamente a um observador distante na Terra. Devido ao efeito Doppler, esta variação na velocidade radial induz um desvio no espectro da estrela na direção dos maiores comprimentos de onda quando a estrela se afasta (chamado desvio para o vermelho) e na direção dos menores comprimentos de onda quando esta se aproxima (desvio para o azul). Este minúsculo desvio do espectro da estrela pode ser medido por um espectrógrafo de alta precisão como o HARPS e utilizado para inferir a presença de um planeta.

[2] Estas estrelas chamam-se anãs do tipo M porque o seu tipo espectral é M, o que corresponde ao mais frio dos sete tipos espectrais pertencentes a um esquema simples de classificação das estrelas segundo a sua temperatura e a aparência do seu espectro.

[3] Planetas com massas entre uma e dez vezes a massa terrestre são chamados super-Terras. Embora não existam planetas deste tipo no nosso Sistema Solar, com excepção da Terra, eles parecem ser muito comuns noutros sistemas estelares. A descoberta deste tipo de planetas em órbita nas zonas habitáveis das estrelas é muito interessante porque, se os planetas forem rochosos e tiverem água como a Terra, poderão potencialmente albergar vida.

[4] Os astrónomos usam dez parsecs na sua definição de "próximo". Este valor corresponde a cerca de 32.6 anos-luz.

[5] O nome significa que o planeta é o segundo descoberto (c) a orbitar uma terceira componente (C) do sistema estelar triplo chamado Gliese 667. As companheiras estelares brilhantes Gliese 667 A e B ver-se-iam de forma proeminente no céu de Gliese 667 Cc. A descoberta de Gliese 667 Cc foi anunciada independentemente por Guillem Anglada-Escude e colegas em Fevereiro de 2012, cerca de dois meses após a publicação electrónica de Bonfils et al. Esta confirmação dos planetas Gliese 667 Cb e Cc por Anglada-Escude e colaboradores foi essencialmente baseada nas observações do HARPS e no processamento de dados da equipa europeia, dados esses tornados públicos através do arquivo do ESO. 

Informações adicionais

Este trabalho foi apresentado num artigo científico "The HARPS search for southern extra-solar planets XXXI. The M-dwarf sample", por Bonfils et al., que será publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa é composta por X. Bonfils (UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble, França [IPAG]; Observatório de Genebra, Suíça), X. Delfosse (IPAG), S. Udry (Observatório de Genebra), T. Forveille (IPAG), M. Mayor (Observatório de Genebra), C. Perrier (IPAG), F. Bouchy (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS, França; Observatoire de Haute-Provence, França), M. Gillon (Université de Liège, Bélgica; Observatório de Genebra), C. Lovis (Observatório de Genebra), F. Pepe (Observatório de Genebra), D. Queloz (Observatório de Genebra), N. C. Santos (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), D. Ségransan (Observatório de Genebra), J.-L. Bertaux (Service d'Aéronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, França) e V. Neves (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal e UJF-Grenoble 1 / CNRS-INSU, Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble, França [IPAG]).

O ano de 2012 marca o quinquagésimo aniversário da fundação do Observatório Europeu do Sul (ESO). O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é financiado por 15 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. 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, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio da classe dos 40 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será "o maior olho no céu do mundo". 

Links

• Artigos científicos: Bonfils et al. e Delfosse et al.
• Fotografias do telescópio de 3.6 metros do ESO instalado em La Silla. 

Contactos

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1214, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.