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Bilhões de planetas habitáveis em nossa galáxia são calculados por cientistas

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29 de Março de 2012
A parte central da nossa galáxia, como observado no infravermelho próximo com o instrumento NACO no Very Large Telescope do ESO
Créditos: ESO/S. Gillessen et al

Que há mais planetas do que estrelas na Via Láctea você já sabia [Veja 160 bilhões de mundos alienígenas na Via Láctea, demonstra estudo científico e Na Via Láctea há mais planetas que estrelas, conclui pesquisa]. O que os astrônomos agora verificaram é que os mundos rochosos não muito maiores que a Terra são também comuns nas zonas habitáveis em torno das estrelas vermelhas de baixa luminosidade - o levantamento anterior não era sensível a essa classe de exoplanetas. Uma equipe internacional estimou que existem dezenas de bilhões desses orbes - geralmente chamados de super-Terras - só na nossa galáxia, e provavelmente cerca de uma centena na vizinhança imediata do Sol.

Esta é a primeira medição direta da frequência de super-Terras em torno de anãs vermelhas, as quais constituem cerca de 80% de todas as estrelas da Via Láctea. Esta primeira estimativa direta do número de planetas leves em torno das estrelas anãs vermelhas foi realizada com a ajuda do espectrógrafo High Accuracy Radial velocity Planetary Search (HARPS) instalado no telescópio de 3,6 metros que se encontra do observatório do ESO, em La Silla, no Chile.

A equipe do HARPS está à procura de exoplanetas que orbitam os tipos de estrelas mais comuns da Via Láctea, as anãs vermelhas - também conhecidas como anãs do tipo M, o que corresponde ao mais frio dos sete tipos espectrais pertencentes a um esquema simples de classificação das estrelas segundo a sua temperatura e a aparência do seu espectro. Essas estrelas apresentam fraca luminosidade e são pequenas quando comparadas com o Sol. No entanto, são muito comuns e vivem durante muito tempo, correspondendo por isso a 80% de todas as estrelas da Via Láctea.

"As nossas novas observações obtidas com o HARPS indicam que cerca de 40% de todas as anãs vermelhas possuem uma super-Terra que orbita na zona habitável, isto é, onde água líquida pode existir na superfície do planeta", disse Xavier Bonfils, líder da equipe. "Como as anãs vermelhas são muito comuns - existem cerca de 160 bilhões de estrelas deste tipo na Via Láctea - chegamos ao resultado surpreendente de que existirão dezenas de bilhões destes planetas só na nossa galáxia", completou.

crédito: ESO/UltraVISTA
Imagem de campo de fundo
O telescópio VISTA do ESO criou a maior imagem de campo profundo do céu no infravermelho. Esta nova imagem de uma região comum do céu foi obtida no âmbito do rastreio UltraVISTA e revela mais de 200 mil galáxias

Super-Terras e gigantes gasosos

A equipe HARPS analisou uma amostra cuidadosamente selecionada de 102 estrelas deste tipo, que podem ser observadas no céu austral, durante um período de seis anos. Foram encontradas nove super-Terras (planetas com massas compreendidas entre uma e dez vezes a massa terrestre), incluindo duas no interior das zonas habitáveis das estrelas Gliese 581 e Gliese 667 C. Combinando todos os dados, incluindo observações de estrelas sem planetas, e observando a fração de planetas existentes que poderiam ser descobertos, a equipe conseguiu descobrir quão comuns são os diferentes tipos de planetas em torno de anãs vermelhas. O resultado é que a frequência de ocorrência de super-Terras na zona habitável é de 41%, estendendo-se entre 28% e 95%.

Por outro lado, planetas de maior massa, semelhantes a Júpiter e Saturno - os chamados gigantes gasosos -, raramente são encontrados em torno de anãs vermelhas. Prevê-se que estes planetas gigantes (com massas compreendidas entre 100 e 1.000 vezes a massa terrestre) apareçam em menos de 12% deste tipo de estrelas.

Como existem muitas estrelas anãs vermelhas próximo do Sol, esta nova estimativa significa que existem provavelmente cerca de cem exoplanetas do tipo super-Terra nas zonas habitáveis de estrelas na vizinhança solar, a distâncias menores que 30 anos-luz.

"A zona habitável em torno de uma anã vermelha, onde a temperatura é favorável à existência de água líquida na superfície do planeta, encontra-se muito mais próxima da estrela do que a Terra do Sol", diz Stéphane Udry, membro da equipe. "Mas sabe-se que as anãs vermelhas estão sujeitas a erupções estelares, o que faria com que o planeta fosse banhado por radiação ultravioleta e raios-X, tornando assim a vida mais improvável".

Um dos planetas descobertos no rastreio HARPS de anãs vermelhas é o Gliese 667 Cc. Este é o segundo planeta descoberto neste sistema estelar triplo e parece estar próximo do centro da zona habitável.

Embora este planeta seja mais de quatro vezes mais pesado do que a Terra, é o "irmão gêmeo" mais parecido com a Terra encontrado até agora e possui quase com certeza as condições necessárias à existência de água líquida à sua superfície. É a segunda super-Terra descoberta no interior da zona habitável de uma anã vermelha durante este rastreio HARPS, depois de Gliese 581d, anunciado em 2007 e confirmado em 2009.

"Agora que sabemos que existem muitas super-Terras em órbita de anãs vermelhas próximas de nós, precisamos identificar mais delas utilizando tanto o HARPS como futuros instrumentos. Espera-se que alguns destes planetas passem em frente das suas estrelas hospedeiras à medida que as orbitam - o que nos dará uma excelente oportunidade de estudar a atmosfera do planeta e procurar sinais de vida", conclui Xavier Delfosse, outro membro da equipe.

crédito: ESO
Concepção artística do pôr do sol sobre o super-Terra mundo Gliese 667 Cc
Concepção artística do pôr do sol sobre o exomundo Gliese 667 Cc

HARPS

O instrumento HARPS mede a velocidade radial das estrelas com uma precisão extraordinária. Um planeta que se encontre em órbita de uma estrela faz com que esta se desloque para cá e para lá relativamente a um observador distante na Terra.

Devido ao efeito Doppler, esta variação na velocidade radial induz um desvio no espectro da estrela na direção dos maiores comprimentos de onda quando a estrela se afasta (chamado desvio para o vermelho) e na direção dos menores comprimentos de onda quando esta se aproxima (desvio para o azul). Este minúsculo desvio do espectro da estrela pode ser medido por um espectrógrafo de alta precisão como o HARPS e utilizado para inferir a presença de um planeta.
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