Jovem Estudante Canadense Descobre Exoplaneta Na Órbita da Estrela Wolf 503

Space Today
6 set 2018

Wolf 503b, um exoplaneta duas vezes maior que a Terra, foi descoberto por uma equipe internacional de pesquisadores do Canadá, EUA e Alemanha, usando os dados do Telescópio Espacial Kepler. A descoberta está descrita em um novo estudo cujo principal autor é Merrin Peterson, um estudante do Institute for Research on Exoplanet, ou iREx, que começou o seu mestrado na Université de Montréal em Maio de 2018.

O Wolf 503b está localizado a cerca de 145 anos-luz de distância da Terra na constelação de Virgo, e orbita a sua estrela a cada 6 dias, isso faz com que ele esteja 10 vezes mais próximo da sua estrela do que Mercúrio está perto do Sol.

“A descoberta e a confirmação desse novo exoplaneta foi muito rápida, graças à colaboração que eu fiz com o meu orientador, Björn Benneke”, disse Peterson. “Em Maio, quando o último release de dados do Kepler foi lançado, nós rapidamente rodamos um programa que nos permitiu encontrar muitos candidatos. E o Wolf 503b era um deles”.

O programa que a equipe usou identifica quedas distintas e periódicas na curva de luz da estrela, quando o planeta passa na sua frente. Para melhor caracterizar o sistema cujo o Wolf 503b faz parte, os astrônomos, primeiro obtiveram um espectro da estrela com os telescópios infravermelhos da NASA. Isso confirmou que a estrela era uma anã laranja velha, um pouco menos luminosa que o Sol, mas cerca de duas vezes mais velha, e isso permitiu a precisa determinação do raio tanto da estrela como do seu planeta.

Para confirmar que o companheiro da estrela era de fato um planeta, e evitar erros, a equipe obteve medidas feitas com a óptica adaptativa do Observatório Palomar e também examinou dados de arquivo. Com esses dados em mãos, eles foram capazes de confirmar que não existiam estrelas binárias em segundo plano e que a estrela não tinha outra estrela como companheira.

O Wolf 503b é interessante, primeiro, por conta do seu tamanho. Graças ao Telescópio Espacial Kepler, nós sabemos que a maior parte dos planetas na Via Láctea que orbitam suas estrelas numa órbita próxima são maiores que o Wolf 503b, eles estão com um tamanho entre a Terra e Netuno, ou seja, cerca de 4 vezes o tamanho da Terra. Como não existe nada parecido no nosso sistema solar, os astrônomos chamam esses planetas de super-Terras, ou de mini-Netunos, a depender se eles seriam rochosos ou gasosos. Uma descoberta recente mostra também que existem bem poucos exoplanetas que estão entre 1.5 e duas vezes o tamanho da Terra. Essa falta de exoplanetas com esse tamanho é chamada no ramo dos exoplanetas de Falha de Faulton, e isso poderia ser o diferenciaria os dois tipos de exoplanetas.

“O Wolf 503b é um desses poucos planetas com um raio perto da Falha de Faulton que tem uma estrela que é brilhante o suficiente para permitir um estudo mais detalhado e que pode restringir melhor a sua natureza”, explicou Björn Benneke, professor e membro do iREx. “Ele nos dá uma grande oportunidade para melhor entender a origem dessa falha no raio dos exoplanetas bem como a natureza da intrigante população de super-Terras e mini-Netunos”.

O segundo ponto interessante sobre o Wolf 503b é que a estrela está relativamente próxima da Terra, e é muito brilhante. Um dos possíveis estudos posteriores para estrelas brilhantes é medir a sua velocidade radial para determinar a massa do planeta que a orbita. Um planeta mais massivo terá uma influência gravitacional maior na sua estrela, e a variação na velocidade da estrela será maior. A massa, junto com o raio determinado pelas observações do Kepler, nos dará a densidade do planeta e isso nos poderá dizer sobre a composição do exoplaneta. Por exemplo, com o seu raio, se o planeta tiver uma composição parecida com a da Terra, ele terá que ser cerca de 14 vezes mais massivo. Se ele for parecido com Netuno, com uma atmosfera rica em gás ou voláteis, ele será 7 vezes mais massivo.

Devido ao brilho, a Wolf 503 será também um dos alvos primários do Telescópio Espacial James Webb. Usando a técnica chamada de espectroscopia de trânsito, ele será capaz de estudar os componentes químicos da atmosfera do planeta e detectar a presença de moléculas como hidrogênio e água. Isso é crucial para verificar se ele é similar à Terra, Netuno, ou completamente diferente da atmosfera dos planetas encontrados no nosso sistema solar.

Observações similares não podem ser feitas com a maioria dos planetas descobertos pelo Kepler, pois as suas estrelas são muito apagadas. Como um resultado disso, a densidade e a composição atmosférica da maioria dos planetas continuam desconhecida.

“Investigando a natureza do Wolf 503b, nós estaremos entendendo mais sobre a estrutura dos planetas perto da Falha de Faulton e de maneira mais geral sobre a diversidade de exoplanetas presentes na nossa galáxia”, disse Peterson. “Eu espero em breve aprender muito mais sobre esse exoplaneta”.

Fonte:

https://phys.org/news/2018-09-exoplanet-international-team-young-canadian.html

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