O mais novo caçador de planetas da NASA provavelmente encontrou seu primeiro planeta e, dias depois, o segundo. Os astrônomos estão aguardando a confirmação independente de outros telescópios, mas um excesso de novos planetas pode estar entrando em colapso graças a uma lista de candidatos que é profunda e contável - um impressionante lançamento de um telescópio espacial que tirou sua primeira imagem científica há menos de dois meses.
O Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) foi lançado em abril deste ano e passou alguns meses voando para sua órbita final, chegando até a Lua e depois de volta para transmitir dados para a Terra. Deste ponto de vista, a TESS realizará uma pesquisa de dois anos para analisar cerca de 85% do céu. Espera-se que o observatório orbital identifique milhares de exoplanetas em torno das estrelas mais próximas e mais brilhantes - candidatos perfeitos para estudos adicionais usando telescópios maiores.
Os dois primeiros planetas descobertos pelo TESS são de fato mundos estranhos. Uma se parece com uma miniatura de Netuno, mas fica muito mais perto de sua estrela, tornando-a mais quente e volátil do que o grande planeta azul do nosso sistema solar. O outro é um mundo do tamanho da Terra fechado em um abraço com sua estrela tão apertada que completa uma órbita em apenas 11 horas, tornando as condições da superfície particularmente infernais.
Mas dos milhares de exoplanetas que a TESS revelará, os cientistas estão interessados principalmente em apenas uma fração de um por cento. Natalia Guerrero, vice-gerente da TESS Objects of Interest (TOI) do MIT, diz que a espaçonave está realmente em busca de cerca de 50 planetas, cada um com menos de quatro vezes o raio da Terra e dentro da zona habitável da estrela.
"Esperamos encontrar mais do que isso, mas é o que esperamos", diz Guerrero.
O Satélite de Pesquisa de Exoplaneta de Transmissão (TESS) tirou esta foto da Grande Nuvem de Magalhães (direita) e da brilhante estrela R Doradus (esquerda) com apenas um detector de uma de suas câmeras na terça-feira, 7 de agosto. uma faixa do céu meridional que a TESS capturou em sua imagem de ciência da “primeira luz” como parte de sua rodada inicial de coleta de dados. (NASA / MIT / TESS) Enquanto todo o catálogo de exoplanetas ajudará os cientistas a aprender sobre a distribuição de planetas em toda a galáxia, os poucos que Guerrero espera encontrar são os alvos ideais na busca por outro mundo vivo. Um planeta com menos de quatro raios terrestres é provavelmente rochoso, por exemplo, e se ele também orbitar a distância correta de sua estrela (que depende do tamanho e da temperatura da estrela), ele poderia suportar água da superfície do líquido. Vários outros fatores influenciam se a vida pode existir realisticamente em um planeta - a abundância de compostos orgânicos, por exemplo - mas, dado o que sabemos sobre a Terra, os planetas rochosos com água parecem o melhor lugar para começar.
Além disso, a próxima geração de grandes telescópios será capaz de estudar esses planetas de maneiras impossíveis nos telescópios atuais. A TESS encontra planetas através do método de trânsito, que procura mergulhos na luz das estrelas causados por um planeta se movendo na frente. Os sofisticados sensores de luz do telescópio espacial “podem detectar a quantidade de luz que uma traça bloqueia quando voa pela lua cheia”, diz Guerrero. Portanto, todo planeta que a TESS descobre será aquele que passar na frente de sua estrela da nossa perspectiva, que apresenta uma oportunidade de encontrar alvos para o próximo grande passo na busca por um mundo parecido com a Terra: medindo atmosferas.
Para descobrir de que é feita uma atmosfera de exoplaneta, você precisa de um instrumento chamado espectrômetro, que possa analisar a assinatura química de objetos celestes. Quando um planeta passa em frente à sua estrela, parte da luz das estrelas passa pela atmosfera, e certos comprimentos de onda da luz são filtrados pela presença de elementos específicos. Agora, com algo como o Telescópio Espacial Hubble, tais medições só podem ser feitas para planetas do tamanho de Júpiter próximos ou maiores. Mas gigantescos telescópios espaciais - como o próximo Telescópio Espacial James Webb, uma monstruosidade do tamanho de quadra de tênis com lançamento previsto para 2021 - serão capazes de isolar a luz que passa pela atmosfera de um planeta menor para descobrir de que é feito o ar do planeta. . Com o telescópio e as condições certas, uma atmosfera pode se revelar, e um mundo que conhecemos é do tamanho da Terra e pode realmente se tornar semelhante à Terra se tiver uma atmosfera parecida com a nossa.
A TESS procura por planetas relativamente próximos, dentro de cerca de 330 anos-luz, espalhados pelos hemisférios norte e sul (o telescópio espacial está procurando o sul agora e se voltará para o norte no ano que vem). Essa abordagem é diferente do outro grande telescópio espacial da NASA, o Kepler, que tem olhado para o mesmo campo de estrelas por cerca de quatro anos. Enquanto o Kepler pode coletar luz suficiente para encontrar planetas a até 3.000 anos-luz de distância, a nova missão de pesquisa com a TESS encontrará planetas próximos em todos os locais do céu.
Abel Mendez, diretor do Laboratório de Habitabilidade Planetária da Universidade de Porto Rico, em Arecibo, mantém um catálogo de planetas potencialmente habitáveis encontrados até agora. Neste momento, há um total de 55 planetas na lista, com 22 “Super-Terras” do tamanho da Terra, um do tamanho de Marte e 32 “Super-Terras” que têm aproximadamente o dobro do tamanho da Terra. (Estes são números otimistas - sob o mais rigoroso conjunto de critérios, apenas 14 planetas fazem o corte “habitável”).
Mendez diz acreditar que o TESS produzirá “dezenas” de novos exoplanetas habitáveis, e o telescópio também expandirá a capacidade de sua equipe de estudar alguns desses mundos distantes. Dos dois dúzias de planetas habitáveis conhecidos, apenas quatro estão dentro do campo de visão de Arecibo. “A TESS fornecerá muito mais alvos para observações de acompanhamento por Arecibo e muitos outros telescópios ao redor do mundo”, diz Mendez.
Além de sondar atmosferas distantes, observações de acompanhamento com telescópios ao redor do mundo podem nos ensinar uma quantidade surpreendente de planetas distantes. Tome Pi Mensae c, por exemplo, o primeiro planeta descoberto pela TESS. O mundo orbita a estrela Pi Mensae a cerca de 60 anos-luz de distância, ou 350 trilhões de quilômetros. Ele completa uma órbita em apenas 6, 27 dias e tem um raio aproximadamente duas vezes o tamanho da Terra - dois parâmetros que a TESS pode medir à medida que o planeta passa na frente de sua estrela hospedeira.
Mas há outro dado crucial que a TESS não pode medir: massa.
O planeta Pi Mensae c tem quase cinco vezes a massa da Terra. Para calcular esta figura, os astrônomos tiveram que mergulhar de volta em dados antigos da estrela. Pi Mensae, ou HD 39091, já era conhecido por ter um planeta gigante - dez vezes a massa de Júpiter. Aquele planeta foi encontrado em 2001 pelo Anglo-Australian Planet Search (um dos primeiros grupos de caça a exoplanetas) através de um processo chamado velocidade radial. O método de velocidade radial observa as perturbações no movimento de uma estrela, o que pode indicar que um planeta está puxando a estrela com sua gravidade. A técnica é principalmente útil para encontrar planetas enormes, mas uma vez descoberta, medições de velocidade radial podem ser usadas para calcular a massa.
"Embora o sinal do [novo] planeta esteja definitivamente presente nos dados que já existiam, não é muito grande porque o planeta é muito pequeno", diz Jennifer Burt, pesquisadora do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do Instituto MIT Kavli. -autorizou o papel detalhando o primeiro planeta TESS.
Os técnicos trabalham para completar o telescópio espacial TESS antes do lançamento. (NASA) Depois de determinar a massa de Pi Mensae c, os astrônomos perceberam que o planeta é provavelmente mais semelhante a uma variante extremamente pequena de Netuno do que a uma variante muito grande da Terra. Mas poucos dias depois de anunciar seu primeiro planeta, a equipe da TESS já havia encontrado o segundo - e é realmente estranho.
O planeta orbita a estrela LHS 3844, que é uma pequena estrela fria chamada anã vermelha. Essas pequenas estrelas legais representam o tipo mais abundante de estrela no universo. Muitas anãs vermelhas têm planetas que orbitam em questão de dias, mas o recém-descoberto planeta em torno de LHS 3844 completa sua órbita em apenas 11 horas. Uma semana na Terra é responsável por 15 "anos" neste planeta, colocando-o em uma pequena classe de planetas de período ultra curto.
No início, as descobertas da TESS serão direcionadas a esses tipos de planetas - trânsitos repetidos na estrela significam que são mais fáceis de detectar. Com dezenas de candidatos fortes ainda na lista do TESS para este setor, pode haver muitas descobertas ao virar da esquina. Tais planetas colaterais se acumularão durante a missão enquanto esperamos para descobrir mais mundos semelhantes à Terra que orbitam suas estrelas em algumas centenas de dias.
Mas, como aponta Burt, até mesmo os planetas inóspitos pintam uma brilhante história do céu noturno. A estrela Pi Mensae, agora com dois planetas conhecidos, é brilhante o suficiente para enxergar a olho nu. Quando a missão inicial de dois anos da TESS está em alta - e a equipe já está planejando uma extensão de missão - devemos ter uma boa compreensão de quais estrelas próximas têm seus próprios mundos em órbita.
“Quando a TESS terminar sua missão, você poderá sair em seu quintal, apontar para uma estrela e saber que existem planetas em volta dela”, diz Burt. Talvez um desses planetas seja parecido com o nosso.
* Nota do Editor, 28 de setembro de 2018: Uma versão anterior deste artigo afirmava incorretamente que a equipe da TESS esperava encontrar cerca de 50 planetas na zona habitável com menos de quatro vezes a massa da Terra, quando, na verdade, era menor que quatro vezes o raio da Terra. A história foi editada para corrigir esse fato.
