Um planeta recém-verificado encontrado em dados da missão Kepler cumpre a tarefa do telescópio espacial de encontrar planetas do tamanho da Terra em torno de outras estrelas. O Kepler-78b gira em torno de sua estrela hospedeira a cada 8,5 horas, a uma distância de cerca de 1,5 milhão de quilômetros, tornando-o um inferno escaldante e inadequado para a vida como a conhecemos.
"Ouvimos falar sobre o cometa ISON que chegará muito perto do Sol no próximo mês", disse Andrew Howard, da Universidade do Havaí, no Instituto de Astronomia de Manoa. "O cometa ISON se aproximará do Sol na mesma distância que o Kepler-78b orbita sua estrela, então este planeta passa toda a sua vida como um sungrazer".
Howard é o principal autor de um dos dois artigos publicados na Nature que detalha a descoberta do novo planeta. Ele falou durante um webcast de mídia discutindo a descoberta.
"Este é um planeta que existe, mas não deveria", acrescentou o astrônomo David Latham, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA), também discutindo a descoberta durante o webcast.
O Kepler-78b tem 1,2 vezes o tamanho da Terra, com um diâmetro de 14.800 km (9.200 milhas) e 1,7 vezes mais massa. Como resultado, os astrônomos dizem que ela tem uma densidade semelhante à da Terra, o que sugere uma composição semelhante à Terra de ferro e rocha. Um punhado de planetas do tamanho ou massa da Terra foi descoberto, mas o Kepler-78b é o primeiro a ter massa e tamanho medidos. Com ambas as quantidades conhecidas, os cientistas podem calcular uma densidade e determinar de que o planeta é feito.
Sua estrela é um pouco menor e menos massiva que o sol e está localizada a cerca de 400 anos-luz da Terra na constelação de Cygnus.
No entanto, a órbita próxima do Kepler-78b representa um desafio para os teóricos. De acordo com as teorias atuais da formação do planeta, ele não poderia ter se formado tão perto de sua estrela, nem poderia ter se mudado para lá. Quando esse sistema planetário estava se formando, a jovem estrela era maior do que é agora. Como resultado, a órbita atual do Kepler-78b estaria dentro da estrela inchada.
"Não poderia ter se formado porque você não pode formar um planeta dentro de uma estrela", disse Dimitar Sasselov, membro da equipe também da CfA. "Não poderia ter se formado ainda mais e migrado para dentro, porque teria migrado até a estrela. Este planeta é um enigma. ”
Uma ideia, sugeriu Howard, é que o planeta é o núcleo remanescente de um antigo planeta gigante de gás, mas isso também acaba sendo um problema. "Nós simplesmente não sabemos qual é a origem deste planeta", disse Howard.
No entanto, as duas equipes de caçadores de planetas sentem que sua existência é um bom presságio para futuras descobertas de planetas habitáveis.
As duas equipes de pesquisa independentes usaram telescópios terrestres para observações de acompanhamento para confirmar e caracterizar o Kepler-78b. A equipe liderada por Howard usou o Observatório W. M. Keck no topo de Mauna Kea, no Havaí. A outra equipe liderada por Francesco Pepe, da Universidade de Genebra, na Suíça, fez seu trabalho no Observatório Roque de los Muchachos, em La Palma, nas Ilhas Canárias.
Para determinar a massa do planeta, as equipes empregaram o método da velocidade radial para medir quanto a força gravitacional de um planeta em órbita faz com que sua estrela oscile. Kepler, por outro lado, determina o tamanho ou raio de um planeta pela quantidade de luz estelar bloqueada quando passa na frente de sua estrela hospedeira.
"Determinar a massa de um planeta do tamanho da Terra é tecnicamente assustador", disse Howard durante o webcast, explicando como eles usaram o HIRES (Espectrômetro Echelle de Alta Resolução) em Keck. “Empurramos as contratações ao seu limite. As observações foram difíceis porque a estrela é jovem, com muito mais manchas (como manchas solares em nosso Sol) do que o nosso Sol, e precisamos removê-las de nossos dados. Mas desde que este planeta orbita a cada oito horas e meia, fomos capazes de assistir uma órbita inteira em uma noite. Vimos claramente o sinal do planeta e o assistimos oito noites diferentes. "
David Aguilar, da CfA, disse que as duas equipes sabiam que a outra equipe estava estudando essa estrela, mas não compararam seu trabalho até que as duas equipes estivessem prontas para enviar seus documentos para que não se influenciassem. "Foi muito encorajador que as duas equipes tenham o mesmo resultado", disse Aguilar.
Howard também achou ótimo ter duas equipes separadas trabalhando no mesmo alvo. "Não tivemos que esperar por mais confirmação do planeta, porque as duas equipes se confirmaram", disse ele. "Na ciência, isso é o melhor possível".
Francesco Pepe, da segunda equipe, disse que se beneficiou do uso de um gêmeo do HARPS (Pesquisador de Planetas em Velocidade Radial de Alta Precisão), que encontrou quase 200 exoplanetas. “O HARPS North em La Palma tem a mesma precisão e eficiência que seu irmão gêmeo”, explicou Pepe durante o webcast, “e decidimos garantir tempo para acompanhar os candidatos a Kepler para pequenos exoplanetas. Otimizamos nossa estratégia de observação e esperamos muito mais confirmações nos próximos anos com esta técnica. ”
Quanto ao Kepler-78b, este é um mundo condenado. As marés gravitacionais continuarão a puxar o Kepler-78b ainda mais perto de sua estrela. Eventualmente, ele se aproximará tanto que a gravidade da estrela rasgará o mundo. Os teóricos prevêem que o planeta desaparecerá dentro de três bilhões de anos. Curiosamente, dizem os astrônomos, nosso sistema solar poderia ter mantido um planeta como o Kepler-78b. Se tivesse, o planeta teria sido destruído há muito tempo, não deixando sinais para os astrônomos hoje.
"Não detectamos planetas adicionais neste sistema", disse Howard, "mas esperamos observar esse sistema mais no futuro".
Artigo de Howard et al .: Uma composição rochosa para um exoplaneta do tamanho da Terra
Artigo de Pepe et al .: Planeta do tamanho da Terra com densidade semelhante à da Terra
Informações adicionais: CfA, NASA, MIT, Keck, Nature.
