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A impressão artística mostra vários dos planetas que orbitam a estrela anã vermelha ultra-legal TRAPPIST-1. Crédito: ESO / M. KornmesserA impressão artística mostra vários dos planetas que orbitam a estrela anã vermelha ultra-legal TRAPPIST-1. Crédito: ESO / M. Kornmesser
Em fevereiro de 2017, a comunidade científica se alegrou quando a NASA anunciou que uma estrela próxima (TRAPPIST-1) tinha um sistema de nada menos que sete planetas rochosos. Desde então, os astrônomos conduzem todos os tipos de observações e estudos de acompanhamento na esperança de aprender mais sobre esses exoplanetas. Em particular, eles tentaram descobrir se algum dos planetas localizados nas zonas habitáveis das estrelas (HZ) poderia realmente ser habitável.
Muitos desses estudos têm se preocupado se os planetas TRAPPIST-1 têm ou não água suficiente em suas superfícies. Mas tão importante é a questão de saber se alguém tem ou não atmosferas viáveis. Em um estudo recente que fornece uma visão geral de todas as observações feitas até agora nos planetas TRAPPIST-1, uma equipe descobriu que, dependendo do planeta em questão, é provável que tenham boas atmosferas, se houver alguma.
O estudo, que apareceu recentemente na revista Astrobiology , foi conduzido por uma equipe internacional de pesquisadores do Observatório Astronômico de Genebra (GAO), da Universidade de Berna, do Laboratoire d'astrophysique de Bordeaux (LAB), do Astrophysics Research Group da Imperial College London e o Laboratório de Física Atmosférica e Espacial (LASP) da Universidade do Colorado.
Inicialmente, foi uma equipe de astrônomos da Universidade de Liege, na Bélgica, que detectou três dos exoplanetas do sistema usando espectroscopia de trânsito. Para este método, os astrônomos monitoram as estrelas em busca de quedas em sua luminosidade, que são o resultado de planetas passando na frente da estrela em relação ao observador.
O sistema foi nomeado TRAPPIST-1 em homenagem ao instrumento usado para detectá-los, o Telescópio em Transição de Planetas e Pequenos Planetesimais (TRAPPIST), localizado no Observatório La Silla do ESO no Chile e no Observatoire de l'Oukaïmeden em Marrocos. Em fevereiro de 2017, a existência de mais quatro exoplanetas foi confirmada, bem como o fato de três estarem orbitando com o HZ da estrela.
Desde então, o sistema TRAPPIST-1 tem sido considerado um excelente candidato pelos astrônomos para a pesquisa de exoplanetas. Há várias razões para isso, que Martin Turbet (pesquisador de pós-doutorado no GAO e principal autor do estudo) explicou ao Universe Today por e-mail:
Vídeo: https://youtu.be/Yli7qeCO2xE
"O sistema TRAPPIST-1 é muito adequado para estudos de habitabilidade, porque é o sistema planetário feito de exoplanetas potencialmente habitáveis que é mais fácil de observar e, portanto, se caracteriza por telescópios. Isso se deve principalmente ao fato de que (1) o TRAPPIST-1 o sistema está muito próximo (a 39 anos-luz de nós), (ii) os planetas estão em trânsito (frequentemente) na frente de sua estrela e (iii) a estrela hospedeira TRAPPIST-1 é uma anã ultra-fria com um raio extremamente pequeno".
Em resumo, ter sete exoplanetas ao redor de uma estrela significa que haverá muitas oportunidades para identificá-los fazendo trânsitos na frente da estrela. Nessas ocasiões, os astrônomos são capazes de coletar espectros do planeta à medida que a luz da estrela passa ao redor do planeta e através de sua atmosfera (um processo conhecido como espectroscopia de transmissão). Os cientistas são capazes de examinar esses dados para determinar quais elementos químicos estão presentes.
Como o TRAPPIST-1 é uma estrela do tipo M (anã vermelha) - que é baixa em massa, fria e relativamente fraca em comparação com outros tipos de estrelas - a espectroscopia de transmissão obtida de seus planetas tem menos probabilidade de estar sujeita à fonte de luz de trânsito efeito (TLSE, ou "contaminação estelar"). É aqui que as leituras de espectros obtidas dos planetas são descartadas por espectros da própria estrela.
No entanto, nem todas as pesquisas realizadas até o momento foram muito animadoras. De fato, vários estudos foram realizados indicando que, para alguns planetas do TRAPPIST-1, a água pode constituir grande parte de sua massa (tornando-os "mundos da água"). Além disso, há a natureza das estrelas anãs vermelhas , que são propensas a explosões que podem causar estragos na atmosfera de seus planetas.
No entanto, outros estudos descobriram que exoplanetas que orbitam anãs vermelhas ainda podem ser habitáveis, desde que tenham atmosferas e cobertura de nuvens suficientes para lidar com a radiação. Para avaliar a probabilidade de os planetas do TRAPPIST-1 possuírem tais atmosferas, Turbet e seus colegas consideraram todos os dados que foram obtidos no sistema TRAPPIST-1 até o momento.
Isso inclui observações de trânsito feitas dos planetas, bem como medições de densidade, espectroscopia de transmissão, ambiente de irradiação do sistema, teorias sobre formação e migração planetárias, estabilidade orbital dos planetas, modelagem climática e modelos que consideram quanto gás os planetas perdem para espaço (também conhecido como modelos de escape).
Vídeo: https://youtu.be/bnKFaAS30X8
"Revimos todos os trabalhos existentes sobre o assunto, desde observações com os melhores telescópios disponíveis (telescópio espacial Hubble, telescópio espacial Spitzer, telescópio muito grande etc.) até os modelos teóricos mais sofisticados, como modelos climáticos numéricos tridimensionais" disse Turbet.
O que eles acharam foi bastante encorajador. Para iniciantes, eles foram capazes de determinar que a maioria dos planetas do TRAPPIST-1 possuía atmosferas livres de nuvens e de baixo peso molecular, semelhante à atmosfera primordial da Terra. Segundo, eles encontraram evidências convincentes de que os planetas que tinham atmosferas eram provavelmente compostos de elementos com pesos atômicos mais altos. Turbet disse: "Determinamos que é improvável que os sete planetas do TRAPPIST-1 tenham atmosferas dominadas por hidrogênio. Também sugerimos que as atmosferas (se presentes) dos planetas do TRAPPIST-1 provavelmente sejam dominadas por dióxido de carbono e oxigênio. dominado ou dominado pela água".
Em outras palavras, dos sete planetas do TRAPPIST-1, aqueles que têm atmosferas provavelmente têm o tipo de favorável à vida (pelo menos como a conhecemos). Isso significa dióxido de carbono, um estabilizador climático essencial necessário para organismos fotossintéticos, gás oxigênio, nitrogênio e elementos voláteis, como a água. Também inclui cobertura de nuvens, que não é apenas uma indicação de água, mas fornece proteção contra radiação estelar.
Infelizmente, Turbet e seus colegas não podem dizer com confiança que os planetas do TRAPPIST-1 têm atmosferas com todos esses elementos. Este estudo, no entanto, impõe restrições a essa possibilidade com base no que sabemos sobre o sistema até agora. No final, saber se algum dos exoplanetas deste sistema é habitável terá que esperar nos telescópios da próxima geração. Turbet disse: "As missões da próxima geração - em particular o Telescópio Espacial James Webb e os espectrógrafos terrestres no infravermelho próximo - terão o poder de detectar moléculas 'pesadas', como dióxido de carbono , oxigênio, metano, etc. pode ter o potencial de determinar se os planetas TRAPPIST-1 têm ou não atmosferas e, em caso afirmativo, do que são feitos. "
O JWST está programado para ser lançado no próximo ano, enquanto os telescópios terrestres equipados com espectrógrafos de próxima geração deverão entrar em operação ao longo desta década. Com esses e ainda mais poderosos instrumentos planejados para o futuro, os astrônomos esperam finalmente saber com certeza se há vida além da Terra em nosso canto da galáxia.
Explorar mais
Mais informações: Turbet et al., Uma revisão das possíveis atmosferas planetárias no sistema TRAPPIST-1. arXiv: 2007.03334 [astro-ph.EP]. arxiv.org/abs/2007.03334
Informações da revista: Astrobiology
Fornecido por Universe Today
Fonte: Phys News / por Matt Williams, Universe Today /17-07-2020
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HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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