ZapingNews: Astrónomos encontram uma 'super-terra' quase tão antiga como o universo

Orbitando uma das estrelas mais antigas da galáxia, uma anã laranja chamada TOI-561 a apenas 280 anos-luz de distância, os astrónomos encontraram três exoplanetas, um dos quais é um planeta rochoso 1,5 vezes o tamanho da Terra, girando á volta da estrela numa orbita vertiginosa de 10,5 horas.

Obviamente, um exoplaneta tão perto de sua estrela provavelmente não é habitável, mesmo que seja rochoso como a Terra, Vênus e Marte. Ele tem uma temperatura de 2.480 Kelvin, travado pelas marés com um oceano de magma no lado permanente do dia.

Impressão artística do sistema TOI-561. (Observatório WM Keck / Adam Makarenko

Encontrado sistema planetário de 6 planetas em quase perfeita harmonia orbital

Mas o sistema TOI-561, com planetas e tudo, é um dos mais antigos já vistos, com uma idade estimada em cerca de 10 biliões de anos.

Isso é mais do que o dobro do Sistema Solar, quase tão antigo quanto o próprio Universo, e é uma das evidências de que os exoplanetas rochosos podem permanecer estáveis por muito tempo.

"O TOI-561 b é um dos planetas rochosos mais antigos já descobertos", disse a astrónoma Lauren Weiss, da Universidade do Havaí.

“A sua existência mostra que o universo vem formando planetas rochosos quase desde seu início, há 14 biliões de anos."

Os três planetas, chamados TOI-561 b, TOI-561 c e TOI-561 d, foram identificados pelo telescópio espacial de caça a planetas da NASA, TESS. O TESS olha fixamente para seções do espaço, procurando por quedas leves e periódicas da luz de estrelas distantes. Esses são trânsitos, quando um planeta passa entre nós e a sua estrela.

A partir desses dados e observações de acompanhamento, os astrónomos foram capazes de determinar os períodos orbitais e os tamanhos dos três exoplanetas.

TOI-561 d, o mais afastado, tem cerca de 2,3 vezes o tamanho da Terra, com um período orbital de 16,3 dias. TOI-561 c é 2,9 vezes o tamanho da Terra, com um período orbital de 10,8 dias. E TOI-561 b é 1,45 vezes o tamanho da Terra, com um período orbital de pouco mais de 10,5 horas.

A equipa também realizou medições de velocidade radial. Enquanto os planetas orbitam uma estrela, essa estrela não está parada. Cada exoplaneta exerce a sua força gravitacional na estrela, resultando em uma pequena dança complexa que comprime e estica a luz da estrela à medida que ela se move para frente e para longe de nós enquanto a observamos.

Se conhecermos a massa da estrela, podemos observar o quanto a estrela se move em resposta ao puxão gravitacional de um exoplaneta e calcular a massa do exoplaneta. Baseando-se nisso, os investigadores calcularam que TOI-561b tem cerca de três vezes a massa da Terra.

Mas sua densidade é quase igual à da Terra, cerca de cinco gramas por centímetro cúbico.

"Isso é surpreendente porque esperavamos que a densidade fosse maior", disse o astrofísico planetário Stephen Kane, da Universidade da Califórnia, em Riverside. "Isso é consistente com a noção de que o planeta é extremamente antigo."

Isso porque os elementos mais pesados do Universo, metais mais pesados que o ferro, são forjados nos corações das estrelas, nas supernovas no final da vida de uma estrela massiva e nas colisões entre estrelas mortas massivas. Somente depois das estrelas morreram e espalharam esses elementos no espaço, eles podem ser incorporados a outros objetos.

Portanto, as estrelas mais antigas do Universo são muito pobres em metais . TOI-561, por exemplo, é baixo em metalicidade. E quaisquer planetas que se formaram no Universo anterior também devem ter baixa metalicidade.

Pesquisas anteriores sugeriram que há um limite inferior de metalicidade para a formação de planetas rochosos, uma vez que os elementos mais pesados são menos propensos a evaporar pela radiação estelar, os grãos sobrevivem tempo suficiente no disco circunstelar para se agruparem e formarem planetas.

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Encontrar planetas como TOI-561 b pode ajudar a restringir esses modelos, o que por sua vez pode nos ajudar a localizar exoplanetas rochosos mais antigos.

"Embora seja improvável que este planeta em particular seja habitado", disse Kane , "ele pode ser um prenúncio de existem muitos mundos rochosos á espera de serem descobertos orbitando as estrelas mais antigas de nossa galáxia."

E isso pode nos ajudar na busca por mundos habitáveis. A Terra tem cerca de 4,5 biliões de anos. Estima-se que os primeiros sinais de vida tenham cerca de 3,5 biliões de anos. E, no entanto, os vertebrados não apareciam no registro fóssil até cerca de 500 milhões de anos atrás, mais ou menos.

A vida complexa como a conhecemos leva muito tempo para emergir. Portanto, se quisermos encontrar vida mais complexa, os planetas de vida longa e relativamente estáveis serão, pensam os cientistas, os mais propensos a serem hospitaleiros.

Portanto, embora TOI-561 b não seja um bom lugar para se visitar, ele constitui mais uma pista que pode nos ajudar em nossa busca ávida por outra vida lá fora no Universo.

A pesquisa foi apresentada na 237ª reunião da AmericanAstronomical Society . Também foi aceito no The Astronomical Journal e está disponível no arXiv .