Um novo resultado do instrumento HARPS, o descobridor de planetas do ESO, mostra que os planetas rochosos não muito maiores que a Terra são bastante comuns nas zonas habitáveis em torno das estrelas vermelhas de baixa luminosidade.
© ESO (ilustração do entardecer na super-Terra Gliese 667 Cc)
Uma equipe internacional de astrônomos estimou que existem dezenas de bilhões de tais planetas só na nossa galáxia, a Via Láctea, 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. Planetas com massas entre uma e dez vezes a massa terrestre são chamados super-Terras. Embora não existam planetas deste tipo no nosso Sistema Solar, com exceção da Terra, eles parecem ser muito comuns em outros sistemas estelares. A descoberta deste tipo de planetas em órbita nas zonas habitáveis das estrelas é muito interessante porque, se os planetas forem rochosos e tiverem água como a Terra, poderão potencialmente abrigar vida.
Esta primeira estimativa direta do número de planetas leves em torno das estrelas anãs vermelhas foi anunciada por uma equipe internacional, que utilizou observações obtidas com o espectrógrafo HARPS instalado no telescópio de 3,6 metros que se encontra no Observatório de La Silla do ESO. 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.
Uma outra notícia divulgada recentemente, que mostrava que existem muitos planetas na nossa galáxia, utilizou um método diferente que não é sensível a esta importante classe de exoplanetas.
A equipe 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. Estas estrelas chamam-se anãs do tipo M porque o seu tipo espectral é 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. Estas 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 estrelas anãs vermelhas possuem uma super-Terra que orbita na zona habitável, isto é, onde água líquida pode existir na superfície do planeta," diz Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l´Univers de Grenoble, França), o 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."
A equipe HARPS analisou durante um período de seis anos uma amostra cuidadosamente selecionada de 102 estrelas anãs vermelhas que podem ser observadas no céu austral. 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. Os astrônomos conseguiram estimar a massa dos planetas e a distância a que orbitavam as estrelas.
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 do nosso Sistema Solar, raramente se encontram 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. Os astrônomos usam dez parsecs na sua definição de "próximo". Este valor corresponde a cerca de 32,6 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 (Observatório de Genebra e 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.
Fonte: ESO
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