Nota de Imprensa

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

5 de Agosto de 2021

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO no Chile, uma equipa de astrónomos 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 Vénus (o exoplaneta mais leve alguma vez medido pelo método das velocidades radiais), um mundo de oceanos e um possível planeta na zona habitável da estrela.

“O planeta na zona habitável pode ter uma atmosfera que poderá permitir e proteger vida,” disse María Rosa Zapatero Osorio, astrónoma no Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e autora, entre outros, do estudo publicado hoje na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

Estes resultados são um importante passo em frente na busca de vida em planetas do tamanho da Terra fora do nosso Sistema Solar. A detecção de bioassinaturas num 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 possamos levar a cabo 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 encontra-se em órbita de uma estrela a apenas 35 anos-luz de distância da Terra e descobriram-se agora planetas rochosos, como a Terra ou Vénus, que estão suficientemente perto da estrela para se manterem quentes.

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, a equipa 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 de oceanos.

Adicionalmente, a equipa 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 à sua superfície. “Descobrimos pistas que apontam para a presença de um planeta do tipo terrestre situado na zona habitável deste sistema,” comenta Olivier Demangeon, investigador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, e autor principal deste novo estudo.

Este trabalho representa um imenso avanço técnico, já que os astrónomos conseguiram determinar, pelo método das velocidades radiais, que o planeta mais interno do sistema tem apenas metade da massa de Vénus. Trata-se assim do exoplaneta mais leve medido até à data com esta técnica, a qual consiste em calcular as pequenas oscilações sofridas pela estrela devido à minúscula atração gravitacional exercida pelos planetas que a orbitam.

A equipa 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 facto, um passo em frente na nossa capacidade em medir as massas dos mais pequenos exoplanetas situados fora do Sistema Solar.”

Os astrónomos tinham já 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 dos trânsitos — onde uma diminuição do brilho emitido pela estrela, que é causada por um planeta a passar à sua frente, 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 equipa 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 equipa 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 a aproximarmo-nos da deteção de um planeta deste tipo na zona habitável da sua estrela, e para o qual poderemos estudar a sua atmosfera.”

Informações adicionais

Este trabalho de investigação foi descrito num artigo científico intitulado “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star” publicado na revista da especialidade Astronomy & Astrophysics.

A equipa 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 investigação em astronomia e é de longe o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO tem 16 Estados Membros: Alemanha, Áustria, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Irlanda, Itália, Polónia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, para além do país de acolhimento, o Chile, e a Austrália, um parceiro estratégico. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação 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 e o Interferómetro do Very Large Telescope, o observatório astronómico óptico mais avançado do mundo, para 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 é também um parceiro principal em duas infraestruturas situadas no Chajnantor, o APEX e o ALMA, o maior projeto astronómico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está a construir o Extremely Large Telescope (ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

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Porto, Portugal
Tel: +351 226 089 855
Email: 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
Email: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
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Porto, Portugal
Email: 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
Email: Francois.Bouchy@unige.ch

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Email: asm@iac.es

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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 contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.