O Planeta K2-3d, que é tido como uma "Super-Terra" potencialmente habitável, foi observado transitando em frente de sua estrela.
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| Uma impressão artística da Super-Terra, como o planeta K2-3d, que orbita uma estrela anã vermelha (Créditos: NASA) |
Um grupo de pesquisadores do Observatório Astronômico Nacional do Japão (NAOJ), a Universidade de Tókio e o Centro de Astrobiologia, entre outros, observaram o trânsito do planeta extrassolar K2-3d, que é tido como uma "Super-Terra", utilizando o instrumento MuSCAT, no observatório de astrofísica Okayama. O Transito é um fenômeno onde um planeta passa em frente de sua estrela hospedeira, bloqueando uma parte da luz dela, como se fosse a sombra de um planeta. Enquanto planetas em trânsitos planetários já foram observados aos milhares, este é especial, pois há a possibilidade de que K2-3d possa abrigar vida extraterrestre.
Observando precisamente seu trânsito com a próxima geração de telescópios, assim como o TMT (Telescópio de 30 Metros, do qual já falamos dele aqui há alguns dias), cientistas esperam ser capazes de procurar por moléculas relacionadas à vida em sua atmosfera, assim como oxigênio.
Apenas com as observações anteriores dos telescópios espaciais, pesquisadores não podem calcular seu período orbital precisamente, o que dificulta muito futuras observações de trânsito. Esse grupo de pesquisa conseguiu medir com uma margem de erro de 18 segundos o período orbital do planeta. Isso melhora muito a precisão das previsões para futuras observações de trânsito. Então agora os pesquisadores saberão exatamente quando observar os trânsitos utilizando a próxima geração de telescópios. Essa pesquisa resultou em um importante passo para a procura de vida extraterrestre no futuro.
K2-3d
K2-3d é um planeta extrassolar que está a 147 anos-luz daqui e que foi descoberto pelo Telescópio Espacial Kepler, em sua missão chamada K2.
O tamanho de K2-3d é de 1.5 vezes o tamanho de nosso planeta Terra. Ele orbita sua estrela hospedeira em um período de 45 dias. A estrela também é conhecida como EPIC 201367065, tem a metade do tamanho do Sol e abriga duas outras "super-Terra", K2-3b e K2-3c. Comparada com a Terra, o planeta orbita perto de sua estrela mãe. Mas, pelo fato da temperatura de sua estrela ser menor do que a do Sol, cálculos mostram que essa é a distância certa para o planeta ter um clima relativamente quente como o da Terra. Há a possibilidade que água liquida possa existir em sua superfície, deixando em aberto a possibilidade de vida extraterrestre.
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| Essa colagem resume a pesquisa. Usando o Telescópio Refletor Okayama de 188 centímetros e o instrumento de observação MuSCAT (na parte inferior esquerda), os pesquisadores conseguiram observar o planeta extra solar K2-3d, que é aproximadamente do mesmo tamanho e temperatura da Terra, passando em frente a sua estrela mãe e bloqueando parte de sua luz (impressão artística no topo), fazendo a estrela parecer como se estivesse apagando (dados reais na parte inferior direita). Créditos da ilustração: NAOJ |
A órbita de K2-3d está alinhada de tal forma que, do modo que é visto da Terra, ele passa em frente a sua estrela. O ato dele realizar esse trânsito causa uma queda no brilho da estrela, conforme o planeta bloqueia uma parte da luz dela. Esse alinhamento permite aos pesquisadores sondar a composição atmosférica desses planetas através de medições precisas da quantidade de luz estelar que é bloqueada em diferentes comprimentos de onda.
Em torno de 30 planetas potencialmente habitáveis que também foram vistos transitando ao redor de suas estrelas foram descobertos através da Missão Kepler. Mas a maioria desses planetas foram descobertos orbitando estrelas fracas a uma distância maior.
Pelo fato de estar mais perto da Terra e sua estrela ser mais brilhante, K2-3d é uma candidata interessante para estudos mais detalhados. O brilho que decai da estrela hospedeira causado pelo trânsito do planeta K2-3d é pequeno, apenas 0.07%. Contudo, é esperado que a próxima geração de grandes telescópios seja capaz de medir como esta diminuição de brilho varia com o comprimento de onda, permitindo o estudo da composição das atmosferas dos planetas. Se vida extraterrestre existir em K2-3d, cientistas esperam ser capazes de detectar moléculas relacionadas a elas, assim como oxigênio em suas atmosferas.
Observações com o instrumento MuSCAT e melhorias na constatação da data do acontecimento do trânsito
O período orbital de K2-3d é de 45 dias. Como a missão de pesquisa K2 analisa cada parte do céu por 80 dias, os pesquisadores podem medir apenas 2 trânsitos através dos dados da região de K2. Isso não é suficiente para medir o período orbital de um planeta de forma precisa. Assim quando os pesquisadores tentam prever os futuros trânsitos, é criado algo chamado de "Efemérides de trânsito" (o que pode ser entendido como a data correta em que o trânsito acontecerá), mas há incertezas nas datas previstas. Essas incertezas aumentam a medida que a previsão é para um futuro cada vez mais distante. Portanto, foram necessárias recentes observações de trânsito adicionais e ajustes nas datas para que os pesquisadores não perdessem o trânsito. Devido a importância de K2-3d, o Telescópio Espacial Spitzer observou dois trânsitos recentes depois do planeta ser descoberto, elevando o total de trânsitos para quatro. No entanto, uma única futura medição adicional pode ajudar a produzir uma significativa melhor efeméride.
Utilizando o Telescópio Refletor Okayama de 188 centímetos e o novo instrumento tecnológico chamado MuSCAT, a equipe observou um trânsito de K2-3d pela primeira vez com um telescópio não espacial. Embora uma diminuição do brilho em 0,07% esteja perto do limite do que pode ser observado com telescópios terrestres, a capacidade de observação com o MuSCAT aumenta consideravelmente, pois ele é capaz de detectar três comprimentos de onda simultaneamente, o que potencializa consideravelmente a capacidade do telescópio. Ao reanalisar os dados do Kepler (K2) e do Spitzer, combinando-os com essas novas observações, pesquisadores melhoraram muito a precisão das efemérides, determinando a margem de erro do período orbital do planeta em 18 segundos (antes era de 30 segundos). A melhora na efeméride de trânsito assegura que quando a próxima geração de telescópios grandes estiverem funcionais, eles saberão exatamente quando observar os trânsitos. Assim, esses resultados da pesquisa abrem caminho para futuras outras pesquisas de vida extraterrestre.
O Futuro dos Trabalhos
A Missão K2 da NASA continuará até ao menos Fevereiro de 2018 e é esperado a descoberta de mais planetas potencialmente habitáveis, assim como K2-3d. Além disso, o sucessor da Missão K2, o TRansiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), será lançado em Dezembro de 2017. O TESS irá procurar por todo o céu por dois anos e é esperado que sejam detectados centenas de pequenos planetas como K2-3d perto de nosso Sistema Solar. Para caracterizar uma 'segunda Terra' usando a próxima geração de grandes telescópios, será importante medir as efemérides e características dos planetas com observações de trânsito adicionais usando telescópios terrestres de tamanho médio. A equipe irá continuar utilizando o MuSCAT para pesquisa relacionada a procuras futuras por vida extraterrestre.
Os pesquisadores publicaram os resultados desse trabalho no The Astronomical Journal.
[Tradução: @difurlan1]
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