Usando dados do telescópio espacial Kepler, um grupo internacional de astrônomos descobriu o sistema planetário conhecido mais antigo da galáxia - um sistema de 11 bilhões de anos de cinco planetas rochosos menores do que a Terra. A equipe diz que essa descoberta sugere que os planetas do tamanho da Terra se formaram ao longo da história de 13,8 bilhões de anos do Universo, aumentando a possibilidade da existência de vida antiga - e potencialmente avançada - em nossa galáxia.
"O fato de planetas rochosos já estarem se formando na galáxia há 11 bilhões de anos sugere que os planetas habitáveis do tipo Terra provavelmente existem há muito tempo, muito mais que a era do nosso Sistema Solar", disse o Dr. Travis Metcalfe, Cientista sênior de pesquisa Space Science Institute, que fazia parte da equipe que usou o método exclusivo de asteroseismologia para determinar a idade da estrela.
A estrela, chamada Kepler-444, é cerca de 25% menor que o nosso Sol e está a 117 anos-luz da Terra. O sistema de cinco planetas conhecidos é muito compacto e todos os cinco planetas orbitam a estrela-mãe em menos de 10 dias, ou dentro de 0:08 AU, aproximadamente um quinto do tamanho da órbita de Mercúrio.
"A estrela é um pouco mais fria que o Sol (cerca de 5000 K na superfície, em comparação com 5800 K)", disse Metcalfe à Space Magazine, "mas ainda se espera que os planetas neste sistema sejam altamente irradiados e inóspitos à vida", com pouca ou nenhuma atmosfera.
A equipe escreveu em seu artigo que a zona habitável do sistema fica a 0:47 UA da estrela-mãe e, portanto, todos os planetas orbitam bem no interior da borda interna da 'zona de Cachinhos Dourados' do Kepler-444.
A equipe foi liderada por Tiago Campante, pesquisador da Universidade de Birmingham, no Reino Unido.
Os planetas foram encontrados analisando quatro anos de dados do Kepler, pois a sonda tinha observações quase contínuas do Kepler-444 durante a missão ativa do Kepler. O telescópio espacial realizou medições de alta precisão das mudanças no brilho das estrelas em seu campo de visão. Existem pequenas mudanças no brilho quando os planetas passam na frente de suas estrelas.
Os sinais de trânsito indicaram cinco planetas que orbitam o Kepler-444, embora essa estrela tenha um companheiro binário, um anão M, e foi um processo tedioso provocar todos os dados para determinar o que eram planetas e não outras estrelas, além de qual estrela os planetas estavam orbitando.
Metcalfe disse que o trabalho de "validar" os planetas excluindo todos os outros cenários possíveis de "falso positivo" é sempre um grande desafio para os alvos do Kepler.
Mas a asteroseismologia foi usada para medir diretamente a idade exata da estrela. A asteroseismologia, ou sismologia estelar, está basicamente ouvindo uma estrela medindo as ondas sonoras. As ondas sonoras viajam para a estrela e trazem informações de volta à superfície. As ondas causam oscilações que Kepler observa como uma rápida oscilação do brilho da estrela.
Como isso pode ajudar a determinar a idade de uma estrela?
"À medida que uma estrela envelhece, ele converte hidrogênio em hélio no núcleo", disse Metcalfe por e-mail. "Isso muda a densidade média da estrela ao longo do tempo, e a asteroseismologia fornece uma medida muito precisa da densidade média (a partir do espaçamento regular das frequências de oscilação individuais)."
Metcalfe disse que, neste caso, a incerteza sobre a idade da estrela (e, portanto, os planetas, que se formaram essencialmente ao mesmo tempo) é de apenas 9%, em comparação com uma incerteza típica de 30-50% de outros métodos baseados em rotação. (girocronologia) ou outras propriedades da estrela.
A equipe também observou em seu artigo que essa descoberta também pode ajudar a identificar o início da era da formação do planeta.
"Acho que esse sistema tem muito a nos ensinar sobre a formação de planetas e a evolução a longo prazo dos sistemas planetários", disse Darin Ragozzine, professor do Instituto de Tecnologia da Flórida e membro da equipe de descoberta especializada em multitransito. sistemas. "Com uma idade de 11,2 bilhões de anos, significa que esse sistema se formou perto do início da era do Universo."
A equipe escreveu que essa descoberta implica que pequenos planetas do tamanho da Terra podem ter se formado rapidamente nas épocas iniciais da história do Universo, mesmo quando os metais eram mais escassos.
"Quando a Terra se formou, essa estrela e seu sistema planetário já eram mais antigos do que o nosso planeta hoje", disse Ragozzine à Space Magazine. "Não sabemos ao certo se esse sistema permaneceu o mesmo o tempo todo, mas é incrível pensar que o pequeno planeta interior circulou a estrela cerca de um trilhão de vezes!"
Para descobrir mais sobre asteroseismologia, visite um site chamado Pale Blue Dot Project. A Metcalfe lançou uma organização sem fins lucrativos para ajudar a angariar fundos de pesquisa para o Kepler Asteroseismic Science Consortium. O Projeto Pale Blue Dot permite que as pessoas adotem uma estrela para apoiar a asteroseismologia, já que não há financiamento da NASA para asteroseismologia.
"Grande parte da experiência disso existe na Europa e não nos EUA; portanto, como medida de economia de custos, a NASA terceirizou essa pesquisa específica para a missão Kepler", disse Metcalfe, "e a NASA não pode financiar pesquisadores de outros países".
Metcalfe acrescentou que o programa “adote uma estrela” apóia a análise asteroseísmica do Kepler-444, “determinando a idade exata que torna este antigo sistema planetário tão interessante… Esse financiamento privado de cidadãos de todo o mundo tem sido um recurso inestimável para facilitar nossa pesquisa e abastecer descobertas incríveis como esta. "
Você pode ajudar nesta pesquisa adotando uma das estrelas Kepler ou sistemas planetários.
Esta pesquisa foi publicada hoje no Astrophysical Journal.
O artigo da equipe é intitulado "Um antigo sistema extrolarolar com cinco planetas do tamanho da Terra".
