Se o conjunto de dados da missão Kepler é alguma indicação, o tipo mais comum de exoplaneta em nossa galáxia não é o mundo rochoso do tamanho da Terra ou o Júpiter quente. De fato, o tipo mais comum de exoplaneta não é aquele que vemos em nosso próprio bairro.
"Talvez a descoberta mais notável por Kepler seja a quantidade de planetas entre o tamanho da Terra e quatro vezes o tamanho da Terra", disse Geoff Marcy, professor de astronomia da Universidade da Califórnia, falando na reunião da Sociedade Astronômica Americana nesta semana em Washington. DC “Essa é uma faixa de tamanho que domina o inventário do planeta da Kepler e uma faixa de tamanho não representada em nosso próprio sistema solar. Não sabemos ao certo de que são esses planetas e não sabemos como eles se formam ".
Esses "mini-Neptunes", como Marcy os chamava, representam uma amostra enorme nos dados do Kepler; cerca de 75% dos planetas encontrados por Kepler variam em tamanho entre a Terra e Netuno, e há quatro anos desde que os dados do Kepler estão chegando, os cientistas tentam entender esses planetas.
"Houve uma quantidade enorme de medições e trabalho quantitativo pela equipe da NASA Ames Kepler", disse Marcy.
Enquanto massas e densidades do planeta emergiram do trabalho, os astrônomos ainda não sabem ao certo como se formam ou se são feitos de rocha, água ou gás.
A equipe concentrou-se em cerca de 42 desses planetas. Pensa-se que dois planetas destacados por Marcy em sua apresentação sejam rochosos, e são nomeados Kepler-99b e Kepler-406b. Ambos são quarenta por cento maiores em tamanho que a Terra e têm uma densidade semelhante ao chumbo. Os planetas orbitam suas estrelas hospedeiras em menos de cinco e três dias, respectivamente, tornando esses mundos quentes demais para a vida como a conhecemos.
A equipe usou medidas Doppler das estrelas hospedeiras dos planetas para medir a oscilação reflexa da estrela hospedeira, causada pelo puxão gravitacional na estrela exercida pelo planeta em órbita. A oscilação medida revela a massa do planeta: quanto maior a massa do planeta, maior o puxão gravitacional da estrela e, portanto, maior a oscilação.
Eles também medem as variações de tempo de trânsito (TTV) para determinar quanto planetas vizinhos podem se puxar um ao outro, fazendo um planeta acelerar e outro planeta desacelerar ao longo de sua órbita.
Essas medições permitem calcular a massa e densidades dos planetas, além de descobrir a possível composição química desses mundos. A maioria das medições sugere que os mini-Netuno têm um núcleo rochoso, mas alguns podem ter uma camada externa gasosa de hidrogênio ou hélio. Alguns podem ser rochosos sem nenhum envelope externo.
"O que achamos que está acontecendo é que alguns desses planetas podem ter água no topo de um núcleo rochoso", disse Marcy. “Planetas maiores podem ter o mesmo núcleo rochoso com gás adicionado. É assim que você obtém planetas medindo de 1 a 4 raios terrestres. Os planetas com densidades mais baixas implicam quantidades crescentes de gás no topo de um núcleo rochoso. ”
“O objetivo principal de Kepler é determinar a prevalência de planetas de tamanhos e órbitas variados. De particular interesse para a busca pela vida é a prevalência de planetas do tamanho da Terra na zona habitável ”, disse Natalie Batalha, cientista da missão Kepler no Centro de Pesquisa Ames da NASA. “Mas a pergunta no fundo de nossas mentes é: todos os planetas são do tamanho da Terra rochosos? Algumas podem ser versões em escala reduzida de Neptunes gelados ou mundos aquáticos úmidos? Que fração é reconhecível como parentes do nosso globo rochoso e terrestre? ”
A equipe disse que as medidas de massa produzidas pelo Doppler e pelo TTV ajudarão a responder a essas perguntas. Os resultados sugerem que uma grande fração de planetas menor que 1,5 vezes o raio da Terra pode ser composta pelos silicatos, ferro, níquel e magnésio encontrados nos planetas terrestres aqui no Sistema Solar.
Armado com esse tipo de informação, os cientistas poderão transformar a fração de estrelas que abrigam planetas do tamanho da Terra em fração de estrelas que abrigam planetas rochosos de boa-fé. E esse é um passo mais perto de encontrar um ambiente habitável além do Sistema Solar.
Marcy acrescentou mais tarde na discussão que há um tipo de telescópio que seria mais útil: uma missão do tipo Localizador de Planetas Terrestres que medisse a temperatura, o tamanho e os parâmetros orbitais de planetas tão pequenos quanto a nossa Terra nas zonas habitáveis de sistemas solares distantes . Infelizmente, o TPF foi cancelado.
Leia mais sobre o estudo de mini-Netuno aqui.
