p Na busca por planetas semelhantes ao nosso, um importante ponto de comparação é a densidade do planeta. Uma baixa densidade diz aos cientistas que um planeta tem mais probabilidade de ser gasoso como Júpiter, e uma alta densidade está associada a planetas rochosos como a Terra. Mas um novo estudo sugere que alguns são menos densos do que se pensava anteriormente por causa de um segundo, estrela oculta em seus sistemas. p Enquanto os telescópios olham fixamente para partes específicas do céu, eles nem sempre podem diferenciar entre uma estrela e duas. Um sistema de duas estrelas em órbita próxima pode aparecer nas imagens como um único ponto de luz, até mesmo de observatórios sofisticados, como o telescópio espacial Kepler da NASA. Isso pode ter consequências significativas para determinar os tamanhos dos planetas que orbitam apenas uma dessas estrelas, diz um próximo estudo no Astronomical Journal por Elise Furlan da Caltech / IPAC-NExScI em Pasadena, Califórnia, e Steve Howell, do Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia.

p "Nossa compreensão de quantos planetas são pequenos como a Terra, e quantos são grandes como Júpiter, pode mudar à medida que ganhamos mais informações sobre as estrelas que orbitam, "Furlan disse." Você realmente tem que conhecer bem a estrela para ter um bom controle sobre as propriedades de seus planetas. "

p Alguns dos planetas mais bem estudados fora de nosso sistema solar - ou exoplanetas - são conhecidos por orbitar estrelas solitárias. Nós conhecemos Kepler-186f, um planeta do tamanho da Terra na zona habitável de sua estrela, orbita uma estrela que não tem companheira (a zona habitável é a distância na qual um planeta rochoso poderia suportar água líquida em sua superfície). TRAPPIST-1, a estrela anã ultra-fria que abriga sete planetas do tamanho da Terra, também não tem acompanhante. Isso significa que não há uma segunda estrela complicando a estimativa dos diâmetros dos planetas, e, portanto, suas densidades.

p Mas outras estrelas têm um companheiro próximo, imagem de alta resolução foi revelada recentemente. David Ciardi, cientista-chefe do Instituto de Ciência de Exoplanetas da NASA (NExScI) em Caltech, liderou um esforço em grande escala para acompanhar estrelas que Kepler havia estudado usando uma variedade de telescópios terrestres. Esse, combinado com outras pesquisas, confirmou que muitas das estrelas onde Kepler encontrou planetas têm companheiros binários. Em alguns casos, os diâmetros dos planetas orbitando essas estrelas foram calculados sem levar em consideração a estrela companheira. Isso significa que as estimativas para seus tamanhos devem ser menores, e suas densidades maiores, do que seus verdadeiros valores.

p Estudos anteriores determinaram que cerca de metade de todas as estrelas semelhantes ao sol na vizinhança do nosso Sol têm uma companheira dentro de 10, 000 unidades astronômicas (uma unidade astronômica é igual à distância média entre o sol e a Terra, 93 milhões de milhas ou 150 milhões de quilômetros). Com base nisso, cerca de 15 por cento das estrelas no campo Kepler poderiam ter um brilho, companheiro próximo - o que significa que os planetas ao redor dessas estrelas podem ser menos densos do que se pensava.

p O problema de trânsito para binários

p Quando um telescópio identifica um planeta cruzando na frente de sua estrela - um evento chamado de "trânsito" - os astrônomos medem a aparente diminuição resultante no brilho da estrela. A quantidade de luz bloqueada durante um trânsito depende do tamanho do planeta - quanto maior o planeta, quanto mais luz ele bloqueia, e quanto maior for o escurecimento que é observado. Os cientistas usam essas informações para determinar o raio - metade do diâmetro - do planeta.

p Se houver duas estrelas no sistema, o telescópio mede a luz combinada de ambas as estrelas. Mas um planeta orbitando uma dessas estrelas fará com que apenas uma delas diminua. Então, se você não sabe que existe uma segunda estrela, você vai subestimar o tamanho do planeta.

p Por exemplo, se um telescópio observa que uma estrela escurece em 5 por cento, os cientistas determinariam o tamanho do planeta em trânsito em relação a essa estrela. Mas se uma segunda estrela adiciona sua luz, o planeta deve ser maior para causar a mesma quantidade de escurecimento.

p Se o planeta orbita a estrela mais brilhante em um par binário, a maior parte da luz no sistema vem dessa estrela de qualquer maneira, então a segunda estrela não terá um grande efeito no tamanho calculado do planeta. Mas se o planeta orbita a estrela mais fraca, o maior, estrela primária contribui com mais luz para o sistema, e a correção do raio do planeta calculado pode ser grande - pode dobrar, triplicar ou aumentar ainda mais. Isso afetará como a distância orbital do planeta é calculada, o que pode impactar se o planeta está na zona habitável.

p Se as estrelas forem aproximadamente iguais em brilho, o "novo" raio do planeta é cerca de 40% maior do que se a luz viesse de uma única estrela. Como a densidade é calculada usando o cubo do raio, isso significaria uma diminuição de quase três vezes na densidade. O impacto desta correção é mais significativo para planetas menores porque significa que um planeta que já foi considerado rochoso poderia, na verdade, ser gasoso.

p O Novo Estudo

p No novo estudo, Furlan e Howell focaram em 50 planetas no campo de visão do observatório Kepler, cujas massas e raios foram estimados anteriormente. Todos esses planetas orbitam estrelas que têm companheiros estelares dentro de cerca de 1, 700 unidades astronômicas. Para 43 dos 50 planetas, relatórios anteriores de seus tamanhos não levaram em consideração a contribuição da luz de uma segunda estrela. Isso significa que uma revisão dos tamanhos relatados é necessária.

p Na maioria dos casos, a mudança nos tamanhos relatados dos planetas seria pequena. Pesquisas anteriores mostraram que 24 dos 50 planetas orbitam o maior, estrela mais brilhante em um par binário. Além disso, Furlan e Howell determinaram que 11 desses planetas seriam muito grandes para serem planetas se orbitassem a estrela companheira mais fraca. Então, para 35 dos 50 planetas, os tamanhos publicados não mudarão substancialmente.

p Mas para 15 dos planetas, eles não puderam determinar se orbitam a estrela mais fraca ou mais brilhante em um par binário. Para cinco dos 15 planetas, as estrelas em questão são de brilho aproximadamente igual, portanto, suas densidades diminuirão substancialmente, independentemente da estrela em que orbitam.

p Este efeito de estrelas companheiras é importante para os cientistas que caracterizam os planetas descobertos pelo Kepler, que encontrou milhares de exoplanetas. Também será significativo para a próxima missão Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, que procurará pequenos planetas próximos, estrelas brilhantes e pequenas, estrelas legais.

p "Em estudos posteriores, queremos ter certeza de que estamos observando o tipo e o tamanho do planeta que acreditamos ser, "Howell disse." Dimensões e tamanhos de planetas corretos são críticos para futuras observações de planetas de alto valor pelo Telescópio Espacial James Webb da NASA. No quadro geral, saber quais planetas são pequenos e rochosos nos ajudará a entender a probabilidade de encontrarmos planetas do tamanho do nosso em outras partes da galáxia. "