A espaçonave Kepler da NASA descobriu a maioria dos exoplanetas confirmados que conhecemos. No entanto, seu sucessor, o TESS (Satélite de Levantamento de Exoplanetas em Trânsito), está rapidamente alcançando esse número. Novas pesquisas anunciam a validação de mais oito candidatos a exoplanetas pelo TESS, todos classificados como Super-Terras.
A missão de caça a planetas do TESS tem um objetivo mais refinado do que o de seu antecessor, Kepler. O TESS foi especificamente projetado para detectar exoplanetas que transitam em frente a estrelas brilhantes na vizinhança da Terra. Até agora, encontrou cerca de 400 exoplanetas confirmados, mas existe uma lista de exoplanetas aguardando confirmação que contém quase 6.000 candidatos. Existem apenas duas maneiras de confirmar todos esses exoplanetas em espera: observações adicionais e métodos estatísticos.
O que todos esses candidatos não confirmados representam é um volume de dados. Eles estão escondidos nos dados do TESS, aguardando que cientistas astutos os validem. Observações adicionais podem ajudar a descobri-los, mas não sozinhas.
O projeto VaTEST (Validação de Exoplanetas em Trânsito usando Ferramentas Estatísticas) utiliza ferramentas estatísticas e aprendizado de máquina para vasculhar todos os dados do TESS, em busca de exoplanetas elusivos. No projeto VaTEST, os cientistas não só conseguem confirmar planetas enquanto contornam falsos positivos; eles também são capazes de caracterizar atmosferas de exoplanetas adequadas para estudos adicionais.
Uma equipe de cientistas apresentou seus resultados em um artigo intitulado “VaTEST III: Validação de 8 Potenciais Super-Terras a partir de Dados do TESS”. O artigo está em processo de revisão nas Publicações da Sociedade Astronômica da Austrália e atualmente está disponível em pré-impressão. O autor principal é Priyashkumar Mistry, um estudante de doutorado da Universidade de New South Wales, Austrália.
Falsos positivos são um problema persistente na ciência de exoplanetas. Quando pensamos sobre isso, é fácil entender o porquê. O TESS procura por pequenas diminuições na luz das estrelas distantes causadas por um exoplaneta passando em frente às estrelas. Um único sinal não é suficiente; precisamos de vários, e eles devem seguir um ritmo. Mas outras coisas podem dar impressões falsas de um planeta em trânsito, como estrelas binárias eclipsantes. Até a variabilidade natural de uma estrela pode obscurecer os sinais.
Assim, o TESS acumulou uma enorme quantidade de dados que precisam ser analisados, separando falsos positivos de sinais reais, e é isso que o VaTEST faz. Neste artigo, a equipe validou mais oito Super-Terras.
“Validamos oito potenciais super-Terras usando uma combinação de dados de telescópios terrestres, imageamento de alta resolução e a ferramenta estatística de validação conhecida como TRICERATOPS”, escrevem os autores.
Não só eles encontraram mais oito super-Terras, mas identificaram seis delas que são excelentes candidatas para estudos adicionais. “Entre todos esses planetas validados, seis deles se enquadram na região conhecida como ‘planetas-chave’, o que os torna particularmente interessantes para estudo”, explicam.
Um planeta-chave é uma ideia que tem suas raízes na biologia. Na biologia, uma espécie-chave é aquela que define um ecossistema inteiro. Um ótimo exemplo é o coral em recifes de coral. Os recifes de coral são um ecossistema distinto ancorado pelo coral.
Na ciência de exoplanetas, um planeta-chave é um planeta que ajuda a explicar a população geral de exoplanetas. Em particular, ajuda a explicar a lacuna de raio que vemos nas populações de exoplanetas. Há uma escassez de planetas entre 1,5 e 2 raios terrestres. Provavelmente, isso é causado pela perda de massa por fotoevaporação. A radiação poderosa de uma estrela, especialmente em emissões de raios-X e ultravioleta (XUV), pode retirar a atmosfera de um planeta ao longo do tempo, possivelmente criando uma carência de planetas com 1,5 a 2 raios terrestres.
“É notável que planetas dentro da faixa de tamanho investigada aqui estão ausentes do nosso próprio sistema solar, tornando seu estudo crucial para obter insights sobre os estágios evolutivos entre a Terra e Netuno”, explicam os autores. “Esses planetas-chave desempenham um papel fundamental no avanço de nosso entendimento do fenômeno do vale do raio em torno de estrelas de baixa massa.”
Há outro conceito que se relaciona com super-Terras e a lacuna de raio, e ele se concentra em por que alguns planetas perdem suas atmosferas e caem abaixo da lacuna e por que outros não. É chamado de ‘linha de costa cósmica’, e é uma tendência estatística que liga exoplanetas.
A linha de costa cósmica é uma linha divisória entre planetas que retiveram suas atmosferas e planetas que as perderam devido à radiação XUV de suas estrelas.
“Neste estudo, validamos oito exoplanetas usando o TESS, fotometria de trânsito baseada em terra, imageamento de alta resolução e uma ferramenta estatística de validação”, explicam os autores. Os pesquisadores dizem que medições de massa mais precisas são necessárias para entendê-los melhor e que, para três dos planetas, essas medições mais precisas podem ser alcançáveis.
Não só alguns desses planetas estão na lacuna de raio, mas dois deles são adequados para estudos atmosféricos adicionais com o JWST e seus poderosos instrumentos. “Também descobrimos que dois dos nossos planetas validados, TOI-771b e TOI-4559b, são propícios para espectroscopia de transmissão usando o JWST”, escrevem os autores. Quando o JWST estava sendo projetado e construído, os cientistas esperavam que ele pudesse examinar as atmosferas das Super-Terras. Não existem mundos como esses no nosso próprio Sistema Solar, então decifrar suas atmosferas pode nos ajudar a entender onde as super-Terras se encaixam na população de exoplanetas, como evoluem e como se relacionam com a lacuna de raio e a linha de costa cósmica.
A equipe simulou as atmosferas das oito super-Terras e também o que o JWST provavelmente verá quando examinar as atmosferas. Os resultados são intrigantes, mostrando sinais de dióxido de carbono, água e, o mais intrigante, metano. O metano pode ser uma biossinalização, embora haja muita incerteza. Encontrá-lo em qualquer atmosfera de exoplaneta ajudará os cientistas a entender mais plenamente sua presença, seja ela uma biossinalização real ou não.
“No entanto, observações reais dos planetas validados usando o JWST são necessárias para confirmar nossa análise de espectros de transmissão”, conclui o artigo.
Fonte:
https://www.universetoday.com/164051/tess-finds-eight-more-super-earths/
