Descoberto Três Curiosos Exoplanetas

Infográfico ilustrando as principais características do sistema TOI-270, localizado a cerca de 73 anos-luz de distância, na constelação sul do Pintor. As temperaturas dadas para os planetas do TOI-270 são temperaturas de equilíbrio, calculadas sem os efeitos de aquecimento de quaisquer possíveis atmosferas.

O Satélite de Pesquisa de Exoplaneta em Transição (TESS, na sigla em inglês), descobriu três novos mundos - um ligeiramente maior que a Terra e dois de um tipo não encontrado em nosso sistema solar - em órbita de uma estrela próxima, batizada TOI-270 em homenagem a um objeto de interesse descoberto pelo TESS (TOI). Os planetas abrangem uma lacuna observada nos tamanhos de planetas conhecidos e prometem estar entre os alvos mais curiosos para futuros estudos.
TOI-270 é uma estrela débil e fria, mais comumente identificada por seu nome de catálogo: UCAC4 191-004642. A estrela anã tipo M é cerca de 40% menor que o Sol em tamanho e massa, e tem uma temperatura de superfície cerca de um terço menor que a do Sol. O sistema estelar está a cerca de 73 anos-luz de distância, na constelação sul de Pintor.
"Este sistema é exatamente o que o TESS foi projetado para encontrar - planetas pequenos e temperados que passam, ou transitam, em frente a uma estrela hospedeira inativa, sem atividade excessiva estelar, como labaredas", disse o pesquisador líder Maximilian Gunther, pós-doutorando do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) em Cambridge.
Esta estrela é calma e muito próxima de nós e, portanto, muito mais brilhante do que as estrelas hospedeiras de sistemas comparáveis. Com observações de acompanhamento prolongadas, em breve poderemos determinar a composição desses mundos, estabelecer se as atmosferas estão presentes, quais gases elas contêm e muito mais.
O planeta mais interno, TOI-270 b, é provavelmente um mundo rochoso cerca de 25% maior que a Terra. Ele orbita a estrela a cada 3,4 dias a uma distância cerca de 13 vezes mais próxima do que Mercúrio orbita o sol. Com base em estudos estatísticos de exoplanetas conhecidos de tamanho similar, a equipe científica estima que o TOI-270 b tenha uma massa cerca de 1,9 vezes maior que a da Terra.
Devido à sua proximidade com a estrela, esse planeta é um mundo super quente. Sua temperatura de equilíbrio - isto é, a temperatura baseada apenas na energia que recebe da estrela, que ignora os efeitos adicionais de aquecimento de uma possível atmosfera - é de cerca de 254 graus Celsius.
Os outros dois planetas, TOI-270 c e d, são, respectivamente, 2,4 e 2,1 vezes maiores que a Terra e orbitam a estrela a cada 5,7 e 11,4 dias. Embora apenas cerca de metade do tamanho de Netuno, ambos podem ser semelhantes a ele, com composições dominadas por gases em vez de rocha, e eles provavelmente pesam cerca de 7 e 5 vezes a massa da Terra, respectivamente.
Espera-se que todos os planetas estejam "presos" à estrela, o que significa que eles só giram uma vez a cada órbita e mantêm o mesmo lado voltado para a estrela em todos os momentos, assim como a Lua em sua órbita ao redor da Terra.
Os planetas TOI-270 c e d podem ser melhor descritos como mini-Netunos. Os pesquisadores esperam que uma maior exploração de TOI-270 possa ajudar a explicar como dois desses mini-Netunos se formaram ao lado de um mundo quase do tamanho da Terra.
"Um aspecto interessante deste sistema é que seus planetas se situam em uma lacuna bem estabelecida em tamanhos planetários conhecidos", disse o co-autor Fran Pozuelos, pesquisador de pós-doutorado da Universidade de Liège, na Bélgica. "É incomum encontrar exoplanetas que tenham tamanhos entre 1,5 e duas vezes os da Terra por razões provavelmente relacionadas ao modo como os planetas se formam, mas este ainda é um tema altamente controverso. O TOI-270 é um excelente laboratório para estudar as margens dessa lacuna e Nos ajudará a entender melhor como os sistemas planetários se formam e evoluem".
A equipe de Gunther está particularmente interessada no planeta mais externo, TOI-270 d. A equipe estima que a temperatura de equilíbrio do planeta seja de cerca de 150 graus 66 graus C. Isso torna o mundo mais temperado do sistema - e, como tal, uma raridade entre os planetas em trânsito conhecidos.
"O TOI-270 está perfeitamente posicionado no céu para que se possa estudar as atmosferas de seus planetas exteriores com o futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA", disse a coautora Adina Feinstein, aluna de doutorado da Universidade de Chicago. "Ele será observável pelo Webb por mais de meio ano, o que poderia permitir estudos de comparação realmente interessantes entre as atmosferas da TOI-270 c e d".
A equipe espera que mais pesquisas revelem planetas adicionais do sistena TOI-270, além dos três agora conhecidos. Se o planeta TOI-270 d tem um núcleo rochoso coberto por uma atmosfera espessa, sua superfície seria muito quente para a presença de água líquida, considerada um requisito fundamental para um mundo potencialmente habitável. Mas estudos posteriores podem descobrir planetas rochosos adicionais a distâncias ligeiramente maiores da estrela, onde temperaturas mais baixas podem permitir que a água líquida se acumule em suas superfícies.

Fonte: Space Daily