Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu uma super-Terra que permitirá aos astrônomos testar novas hipóteses na busca por vida no Universo.
A zona habitável ao redor da estrela HD 20794 (em verde) e a trajetória das três planetas do sistema.
© Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
Trinta anos após a descoberta do primeiro exoplaneta, mais de 7000 planetas desse tipo foram detectados em nossa Galáxia. Mas ainda haveria bilhões para descobrir! Paralelamente, os exoplanetólogos começaram a se interessar por suas características com o objetivo de buscar vida em outros lugares do Universo.
É nesse contexto que se insere a descoberta da super-Terra HD 20794 d por uma equipe internacional que inclui a Universidade de Genebra (UNIGE) e o PRN PlanetS. O novo planeta está em uma órbita excêntrica, de modo que às vezes está na zona habitável de sua estrela e outras vezes fora dela. Essa descoberta é o resultado de 20 anos de observações com os melhores telescópios do mundo. Os resultados foram publicados na revista
Astronomy & Astrophysics.
"Estamos sozinhos no Universo?". A questão permaneceu confinada à filosofia por milênios e só muito recentemente a ciência moderna começou a trazer hipóteses e evidências sólidas para respondê-la. No entanto, os astrônomos avançam a passos lentos.
Cada nova descoberta, teórica ou observacional, contribui para o edifício ao expandir os limites do conhecimento. Foi o caso da descoberta em 1995 do primeiro planeta orbitando uma estrela diferente do Sol, que valeu aos dois pesquisadores da UNIGE, Michel Mayor e Didier Queloz, o Prêmio Nobel de Física em 2019.
Sua luminosidade e proximidade a tornam uma candidata ideal para os futuros telescópios de observação da atmosfera dos exoplanetas.
Quase trinta anos depois, os astrônomos multiplicaram os avanços que permitem detectar mais de 7.000 desses exoplanetas. O consenso científico atual aponta para a existência de um sistema planetário para cada estrela de nossa galáxia.
Os astrônomos agora buscam exoplanetas fáceis de estudar ou que apresentem características interessantes para testar suas hipóteses e consolidar seus conhecimentos sobre o assunto. Esse é o caso do planeta HD 20794 d, que acaba de ser detectado por uma equipe que inclui membros do Departamento de Astronomia da UNIGE.
Na zona habitável de sua estrela
Esse planeta promissor é uma super-Terra, um planeta rochoso maior que a Terra. Ele faz parte de um sistema planetário que contém outras duas planetas. Ele orbita uma estrela do tipo G, semelhante ao Sol, que está a uma distância de apenas 19,7 anos-luz, ou seja, em termos de escala do Universo, no bairro muito próximo da Terra. Essa "proximidade" torna mais fácil estudá-lo, pois seus sinais luminosos são mais visíveis e mais fortes.
"HD 20794, ao redor da qual HD 20794 d orbita, não é uma estrela como as outras", explica Xavier Dumusque, professor e pesquisador do Departamento de Astronomia da UNIGE e coautor do estudo. "Sua luminosidade e proximidade a tornam uma candidata ideal para os futuros telescópios cuja missão será observar diretamente a atmosfera dos exoplanetas".
O interesse pelo planeta HD 20794 d está em sua posição na zona habitável de sua estrela, zona que delimita o local onde a água líquida pode existir, uma das condições necessárias para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Essa zona depende de vários fatores, incluindo o tipo de estrela.
Para estrelas como o Sol ou HD 20794, ela pode se estender de 0,7 a 1,5 unidades astronômicas (ua) e, portanto, abrange, além da órbita da Terra, a órbita de Marte no caso do Sol. O exoplaneta HD 20794 d leva 647 dias para orbitar sua estrela, ou seja, cerca de quarenta dias a menos que Marte.
Em vez de seguir uma órbita relativamente circular, como a Terra ou Marte, HD 20794 d segue uma trajetória elíptica com grandes mudanças na distância de sua estrela durante sua revolução. O planeta está, portanto, no limite interno da zona habitável quando está mais próximo de sua estrela (a 0,75 ua) e fora da zona quando está mais distante de sua estrela (a 2 ua).
Essa configuração é particularmente interessante para os astrônomos, pois permite ajustar os modelos teóricos e testar sua compreensão sobre a noção de habitabilidade de um planeta. Se houver água em HD 20794 d, ela passaria do estado de gelo para o estado líquido, propício ao surgimento da vida, durante a revolução do planeta ao redor da estrela.
Muitos anos de observação
A detecção dessa super-Terra não foi fácil e o processo foi iterativo. A equipe analisou mais de vinte anos de dados provenientes de instrumentos de ponta, como ESPRESSO e HARPS. Para este último, os cientistas puderam contar com YARARA, um algoritmo de redução de dados recentemente desenvolvido na UNIGE.
Durante anos, os sinais planetários foram perdidos no ruído, o que dificultava discernir se os planetas realmente existiam. "Trabalhamos na análise dos dados por anos, eliminando cuidadosamente as fontes de contaminação", explica Michael Cretignier, pós-doutorando na Universidade de Oxford, coautor do estudo e desenvolvedor do YARARA durante seu doutorado na UNIGE.
A descoberta de HD 20794 d oferece aos cientistas um laboratório interessante para modelar e testar novas hipóteses em sua busca por vida no Universo. A proximidade desse sistema planetário e de sua estrela brilhante também o torna um alvo privilegiado para os instrumentos de próxima geração, como o espectrógrafo ANDES para o Extremely Large Telescope (ELT) do ESO.
Saber se esse planeta abriga vida ainda exigirá muitos marcos científicos e uma abordagem transdisciplinar. Suas condições de habitabilidade já estão sendo estudadas pelo novo Centro para a Vida no Universo (CVU) da Faculdade de Ciências da UNIGE.
Fonte: Universidade de Genebra