Kepler-138 e: a descoberta de um terceiro “mundo aquático”

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Quinta-feira | 19 de janeiro, 2023

Nesta série especial sobre exoplanetas já conhecemos os sistemas TRAPPIST-1, TOI 700 e agora estamos aprendendo um pouco sobre o sistema KEPLER-138 – uma estrela anã vermelha que está a 218 anos-luz de distância da Terra.

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Nesse sistema, foram encontrados planetas com grandes volumes de água. Vimos as comparações na matéria anterior Mundos aquáticos: duas super-Terras podem ser “planetas água” e agora vamos nos surpreender com novas descobertas nesse sistema, inclusive do menor exoplaneta já classificado. As informações foram publicadas há um mês na revista Nature Astronomy.

Atmosfera de vapor

Os pesquisadores alertam que os planetas podem não ter oceanos como os da Terra diretamente na superfície do planeta. “A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d provavelmente está acima do ponto de ebulição da água, e esperamos uma atmosfera espessa e densa feita de vapor neste planeta. Somente sob essa atmosfera de vapor poderia haver água líquida em alta pressão, ou mesmo água. Em outra fase que ocorre em altas pressões, chamada de fluido supercrítico”, disse Piaulet.

Estrela Kepler-138

Em 2014, dados do Telescópio Espacial Kepler da NASA permitiram aos astrônomos anunciar a detecção de três planetas orbitando Kepler-138. Isso foi baseado em uma queda mensurável na luz das estrelas quando o planeta passou momentaneamente na frente de sua estrela.

Benneke e sua colega Diana Dragomir, da Universidade do Novo México, tiveram a ideia de reobservar o sistema planetário com os telescópios espaciais Hubble e Spitzer entre 2014 e 2016 para capturar mais trânsitos de Kepler-138 d, o terceiro planeta no sistema, a fim de estudar sua atmosfera.

Mundos aquáticos

Os dois possíveis mundos aquáticos, Kepler-138 c e d, não estão localizados na zona habitável, a área ao redor de uma estrela onde as temperaturas permitiriam a existência de água líquida na superfície de um planeta rochoso. Mas nos dados do Hubble e do Spitzer, os pesquisadores também encontraram evidências de um novo planeta no sistema, Kepler-138 e, na zona habitável.

Kepler-138 e, uma surpresa

Este planeta recém-descoberto é pequeno e mais distante de sua estrela do que os outros três, levando 38 dias para completar uma órbita. A natureza deste planeta adicional, no entanto, permanece uma questão em aberto porque não parece transitar pela sua estrela hospedeira. Observar o trânsito do exoplaneta teria permitido aos astrônomos determinar seu tamanho.

Em foco

Com o Kepler-138 e em foco, as massas dos planetas já conhecidos foram novamente medidas através do método de variação do tempo de trânsito, que consiste em rastrear pequenas variações nos momentos precisos dos trânsitos dos planetas em frente à sua estrela causados ​​por a atração gravitacional de outros planetas próximos.

Nova surpresa

Os pesquisadores tiveram outra surpresa: descobriram que os dois mundos aquáticos Kepler-138 c e d são planetas “gêmeos”, com praticamente o mesmo tamanho e massa, enquanto anteriormente se pensava que fossem drasticamente diferentes. O planeta mais próximo, Kepler-138 b, por outro lado, é confirmado como um pequeno planeta com a massa de Marte, um dos menores exoplanetas conhecidos até hoje.

Avanços tecnológicos

“À medida que nossos instrumentos e técnicas se tornam sensíveis o suficiente para encontrar e estudar planetas que estão mais distantes de suas estrelas, podemos começar a encontrar muito mais desses mundos aquáticos”, concluiu Benneke.