TESS descobre um planeta do tamanho de Marte, mas com a composição de Mercúrio

O novo mundo em ebulição, que gira em torno de sua estrela a uma distância ultra-próxima, está entre os exoplanetas mais leves encontrados até hoje.

NASA/ESA/G. Bacon (STScI)



Planetas de período ultracurto são mundos pequenos e compactos que giram em torno de suas estrelas de perto, completando uma órbita – e um único ano escaldante – em menos de 24 horas. Como esses planetas chegaram a configurações tão extremas é um dos mistérios contínuos da ciência exoplanetária.



Agora, os astrônomos descobriram um planeta de período ultracurto (USP) que também é super leve, relata Notícias do MIT . O planeta é chamado GJ 367 b, e orbita sua estrela em apenas oito horas. O planeta tem aproximadamente o tamanho de Marte e metade da massa da Terra, tornando-o um dos planetas mais leves descobertos até hoje.

Orbitando uma estrela próxima que está a 31 anos-luz do nosso próprio sol, GJ 367 b está perto o suficiente para que os pesquisadores possam identificar propriedades do planeta que não eram possíveis com USPs detectadas anteriormente. Por exemplo, a equipe determinou que GJ 376 b é um planeta rochoso e provavelmente contém um núcleo sólido de ferro e níquel, semelhante ao interior de Mercúrio.



Devido à sua extrema proximidade com sua estrela, os astrônomos estimam que GJ 376 b é explodido com 500 vezes mais radiação do que a Terra recebe do sol. Como resultado, o lado diurno do planeta ferve a até 1.500 graus Celsius. Sob temperaturas tão extremas, qualquer atmosfera substancial teria evaporado há muito tempo, junto com quaisquer sinais de vida, pelo menos como a conhecemos.

Mas há uma chance de que o planeta tenha parceiros habitáveis. Sua estrela é uma anã vermelha, ou anã M – um tipo de estrela que normalmente hospeda vários planetas. A descoberta de GJ 367 b em torno de tal estrela aponta para a possibilidade de mais planetas neste sistema, o que poderia ajudar os cientistas a entender as origens de GJ 376 b e outros planetas de período ultracurto.

Para esta classe de estrela, a zona habitável estaria em algum lugar perto de uma órbita de um mês, diz o membro da equipe George Ricker, cientista de pesquisa sênior do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. Como esta estrela está tão próxima e tão brilhante, temos uma boa chance de ver outros planetas neste sistema. É como se houvesse uma placa dizendo: 'Procure planetas extras aqui!'



Os resultados da equipe aparecem hoje na revista Ciência . O estudo foi liderado por pesquisadores do Instituto de Pesquisa Planetária do Centro Aeroespacial Alemão, em colaboração com um grupo internacional de pesquisadores, incluindo os coautores do MIT Ricker, Roland Vanderspek e Sara Seager.

Testes de trânsito

O novo planeta foi descoberto pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, uma missão liderada pelo MIT, da qual Ricker é o investigador principal. O TESS monitora o céu em busca de mudanças no brilho das estrelas mais próximas. Os cientistas analisam os dados do TESS em busca de trânsitos, ou mergulhos periódicos na luz das estrelas que indicam que um planeta está cruzando e bloqueando brevemente a luz de uma estrela.



Por cerca de um mês em 2019, o TESS registrou um trecho do céu do sul que incluía a estrela GJ 376. Cientistas do MIT e de outros lugares analisaram os dados e detectaram um objeto em trânsito com uma órbita ultracurta de oito horas. Eles executaram vários testes para garantir que o sinal não fosse de uma fonte falsa positiva, como uma estrela binária eclipsante em primeiro plano ou em segundo plano.

Depois de confirmar que o objeto era de fato um planeta de período ultracurto, eles observaram a estrela do planeta mais de perto, usando o High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), um instrumento instalado no telescópio do Observatório Europeu do Sul no Chile.



A partir dessas medições, eles determinaram que o planeta está entre os planetas mais leves descobertos até hoje, com um raio de 72% e uma massa de 55% da da Terra. Tais dimensões indicam que o planeta provavelmente tem um núcleo rico em ferro.

Os pesquisadores então reduziram várias possibilidades para a composição do interior do planeta e descobriram que o cenário que melhor se encaixava nos dados mostrava que um núcleo de ferro provavelmente representa 86% do interior do planeta, semelhante à composição de Mercúrio.

Estamos encontrando um planeta do tamanho de Marte que tem a composição de Mercúrio, diz Vanderspek, principal pesquisador do MIT. Está entre os menores planetas detectados até hoje e está girando em torno de uma anã M em uma órbita muito estreita.

À medida que os cientistas continuam a estudar GJ 367 b e sua estrela, eles esperam detectar sinais de outros planetas no sistema. As propriedades desses planetas – como seu espaçamento e orientação orbital – podem fornecer pistas de como GJ 367 b e outros planetas de período ultracurto surgiram.

Compreender como esses planetas se aproximam tanto de suas estrelas hospedeiras é uma história de detetive, diz Natalia Guerrero, membro da equipe do TESS. Por que este planeta está perdendo sua atmosfera externa? Como se aproximou? Esse processo foi pacífico ou violento? Espero que este sistema nos dê um pouco mais de conhecimento.

Esta pesquisa foi apoiada em parte pela NASA.

Republicado com permissão de Notícias do MIT . Leia o artigo original .

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