Descoberta exo-Vênus potencialmente habitável com temperatura semelhante à da Terra

Gliese 12 b, que orbita uma estrela anã vermelha fria localizada a apenas 40 anos-luz de distância, promete contar aos astrónomos mais sobre como os planetas próximos das suas estrelas retêm ou perdem as suas atmosferas. Neste conceito artístico, Gliese 12 b é mostrado retendo uma atmosfera tênue. Crédito:NASA/JPL-Caltech/R. Ferido (Caltech-IPAC)

Os astrónomos fizeram a rara e tentadora descoberta de um exoplaneta semelhante à Terra, a 40 anos-luz de distância, que pode ser apenas um pouco mais quente que o nosso mundo. O novo artigo "Gliese 12 b, um planeta temperado do tamanho da Terra com 12 parsecs descoberto com TESS e CHEOPS" foi publicado no Avisos Mensais da Royal Astronomical Society .

O planeta potencialmente habitável, denominado Gliese 12 b, orbita a sua estrela hospedeira a cada 12,8 dias, é comparável em tamanho a Vénus – ligeiramente mais pequeno que a Terra – e tem uma temperatura superficial estimada em 42°C (107°F), que é mais baixa. do que a maioria dos cerca de 5.000 exoplanetas confirmados até agora.

Isso pressupõe que não tenha atmosfera, o que é o próximo passo crucial para estabelecer se é habitável. Pode ter uma atmosfera semelhante à da Terra, mais parecida com a de Vênus - que sofreu um efeito estufa descontrolado que o tornou um inferno de 400°C (752°F) - sem atmosfera, ou talvez um tipo diferente de atmosfera não encontrada em nosso sistema solar. sistema.

Obter uma resposta é vital porque revelaria se Gliese 12 b consegue manter temperaturas adequadas para a existência de água líquida - e possivelmente vida - na sua superfície, ao mesmo tempo que revelaria respostas sobre como e porque é que a Terra e Vénus evoluíram de forma tão diferente.

Gliese 12 b não é de forma alguma o primeiro exoplaneta semelhante à Terra a ser descoberto, mas como a NASA disse, existem apenas alguns mundos como este que merecem uma análise mais detalhada.

Foi anunciado como "o mundo mais próximo, em trânsito, temperado e do tamanho da Terra localizado até hoje" e um alvo potencial para investigação adicional pelo Telescópio Espacial James Webb.

O exoplaneta semelhante à Terra mais próximo de nós – e possivelmente o mais famoso – é Proxima Centauri b, que fica a apenas quatro anos-luz de distância. No entanto, por não ser um mundo em trânsito, ainda temos muito que aprender sobre ele, incluindo se tem atmosfera e potencial para abrigar vida.

A maioria dos exoplanetas são descobertos usando o método de trânsito, onde um planeta passa na frente de sua estrela do nosso ponto de vista, causando uma queda no brilho da estrela hospedeira.

Durante um trânsito, a luz da estrela também passa pela atmosfera de um exoplaneta e alguns comprimentos de onda são absorvidos. Diferentes moléculas de gás absorvem cores diferentes, de modo que o trânsito fornece um conjunto de impressões digitais químicas que podem ser detectadas por telescópios como o Webb.

Gliese 12 b também pode ser significativo porque pode ajudar a revelar se a maioria das estrelas da nossa galáxia, a Via Láctea, ou seja, estrelas frias – são capazes de hospedar planetas temperados que possuem atmosferas e, portanto, são habitáveis.

Ele orbita uma estrela anã vermelha fria chamada Gliese 12, que fica a quase 40 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Peixes.

"Gliese 12 b representa um dos melhores alvos para estudar se os planetas do tamanho da Terra que orbitam estrelas frias podem reter as suas atmosferas, um passo crucial para avançar a nossa compreensão da habitabilidade em planetas em toda a nossa galáxia," disse Shishir Dholakia, estudante de doutoramento no Centro de Astrofísica da Universidade do Sul de Queensland, na Austrália.

Ele co-liderou uma equipe de pesquisa com Larissa Palethorpe, estudante de doutorado na Universidade de Edimburgo e na University College London.

A estrela hospedeira do exoplaneta tem cerca de 27% do tamanho do nosso Sol e uma temperatura superficial de cerca de 60% da nossa própria estrela.

No entanto, a distância que separa Gliese 12 do novo planeta é de apenas 7% da distância entre a Terra e o Sol. Gliese 12 b recebe, portanto, 1,6 vezes mais energia da sua estrela do que a Terra recebe do Sol e cerca de 85% da que Vénus experimenta.

O tamanho estimado de Gliese 12 b pode ser tão grande quanto o da Terra ou um pouco menor — comparável a Vênus em nosso sistema solar. O conceito deste artista compara a Terra com diferentes interpretações possíveis de Gliese 12 b, desde uma sem atmosfera até outra com uma atmosfera espessa semelhante a Vênus. Crédito:NASA/JPL-Caltech/R. Ferido (Caltech-IPAC)

Esta diferença na radiação solar é importante porque significa que a temperatura da superfície do planeta é altamente dependente das suas condições atmosféricas. Em comparação com a temperatura superficial estimada de Gliese 12 b de 42°C (107°F), a Terra tem uma temperatura superficial média de 15°C (59°F).

“As atmosferas retêm o calor e – dependendo do tipo – podem alterar substancialmente a temperatura real da superfície”, explicou Dholakia. “Estamos citando a ‘temperatura de equilíbrio’ do planeta, que é a temperatura que o planeta teria se não tivesse atmosfera.

"Grande parte do valor científico deste planeta é compreender que tipo de atmosfera ele poderia ter. Como Gliese 12 b fica entre a quantidade de luz que a Terra e Vênus recebem do Sol, será valioso para preencher a lacuna entre estes dois planetas do nosso sistema solar."

Palethorpe acrescentou:“Pensa-se que as primeiras atmosferas da Terra e de Vênus foram destruídas e depois reabastecidas pela liberação de gases vulcânicos e bombardeios de material residual no sistema solar.

"A Terra é habitável, mas Vénus não o é devido à sua perda total de água. Como Gliese 12 b está entre a temperatura da Terra e Vénus, a sua atmosfera pode ensinar-nos muito sobre os caminhos de habitabilidade que os planetas tomam à medida que se desenvolvem."

Os investigadores, juntamente com outra equipa em Tóquio, usaram observações do TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA para ajudar a fazer a sua descoberta.

"Encontramos o mundo mais próximo, em trânsito, temperado, do tamanho da Terra, localizado até hoje", disse Masayuki Kuzuhara, professor assistente do projeto no Centro de Astrobiologia em Tóquio, que co-liderou uma equipe de pesquisa com Akihiko Fukui, assistente do projeto. professor da Universidade de Tóquio.

"Embora ainda não saibamos se possui uma atmosfera, temos pensado nela como uma exo-Vénus, com tamanho e energia semelhantes recebidos da sua estrela como o nosso vizinho planetário no sistema solar."

Um fator importante na retenção de uma atmosfera é a tempestade de sua estrela. As anãs vermelhas tendem a ser magneticamente ativas, resultando em explosões de raios X frequentes e poderosas.

No entanto, as análises de ambas as equipas concluem que o Gliese 12 não mostra sinais de um comportamento tão extremo, aumentando as esperanças de que a atmosfera do Gliese 12 b ainda possa estar intacta.

"Conhecemos apenas um punhado de planetas temperados semelhantes à Terra que estão próximos o suficiente de nós e que atendem a outros critérios necessários para este tipo de estudo, chamado espectroscopia de transmissão, usando as instalações atuais", disse Michael McElwain, astrofísico pesquisador do Goddard da NASA. Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, e coautor do artigo de Kuzuhara e Fukui.

"Para compreender melhor a diversidade de atmosferas e os resultados evolutivos destes planetas, precisamos de mais exemplos como Gliese 12 b."

A 40 anos-luz da Terra, Gliese 12 b está aproximadamente à mesma distância que o sistema TRAPPIST-1.

Este é composto por sete planetas, todos aproximadamente do tamanho da Terra e provavelmente rochosos, orbitando uma estrela anã vermelha.

Três deles estão na zona habitável, mas pelo menos dois – e provavelmente todos eles – não têm atmosfera e são provavelmente estéreis, descartando as esperanças, quando foram descobertos pela primeira vez, há oito anos, de que poderiam ser mundos aquáticos que hospedam vida.

Mais informações: Shishir Dholakia et al, Gliese 12 b, Um planeta temperado do tamanho da Terra com 12 parsecs descoberto com TESS e CHEOPS, Avisos mensais da Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae1152
Informações do diário: Avisos mensais da Royal Astronomical Society

Fornecido pela Royal Astronomical Society

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