Estrelas escondidas podem fazer com que os planetas pareçam menores

Na procura por planetas parecidos com o nosso, um importante ponto de comparação é a densidade do planeta. Uma densidade baixa nos diz que o planeta é gasoso como Júpiter, e uma densidade alta está associada com planetas rochosos como a Terra.

Mas um novo estudo sugere que alguns são menos densos do que se pensava devido a uma segunda estrela escondida nos seus sistemas.

À medida que os telescópios olham fixamente para zonas particulares do céu, nem sempre conseguem diferenciar entre uma estrela e duas. Um sistema composto por duas estrelas em órbita íntima pode aparecer em imagens como um único ponto de luz, mesmo através de observatórios sofisticados como o telescópio espacial Kepler da NASA.

Isto pode ter consequências importantes na determinação dos tamanhos dos planetas que orbitam apenas uma dessas estrelas, realça um estudo que será publicado na revista The Astronomical Journal, liderado por Elise Furlan da Caltech/IPAC-NExScI em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, e por Steve Howell do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley.

“A nossa compreensão de quantos planetas são pequenos como a Terra, e quantos são grandes como Júpiter, pode mudar à medida que obtemos mais informações sobre as estrelas. Temos mesmo que conhecer bem a estrela para obter um bom controle sobre as propriedades dos seus planetas”, afirma Furlan.

Sabe-se que alguns dos planetas mais bem estudados para além do nosso Sistema Solar – ou exoplanetas – orbitam estrelas individuais. Conhecemos Kepler-186f, um planeta do tamanho da Terra na zona habitável, que orbita uma estrela sem companheira.

TRAPPIST-1, a anã ultrafria que abriga sete planetas do tamanho da Terra, também não tem uma companheira. Isso significa que não existe uma segunda estrela para complicar as estimativas dos diâmetros dos planetas e, por conseguinte, as suas densidades.

Mas imagens recentes de alta resolução revelaram que outras estrelas têm uma companheira nas proximidades. David Ciardi, cientista-chefe do NASA Exoplanet Science Institute, liderou um grande esforço para acompanhar as estrelas que o Kepler estudou usando uma variedade de telescópios terrestres.

O especialista, em combinação com outras investigações, confirmou que muitas das estrelas onde o Kepler encontrou planetas são estrelas duplas.

Em alguns casos, os diâmetros dos planetas em órbita dessas estrelas foram calculados sem ter em consideração a estrela companheira. Isto significa que as estimativas dos seus tamanhos devem ser mais pequenas, e as suas densidades mais elevadas.

Os estudos anteriores determinaram que cerca de metade das estrelas semelhantes ao Sol, na nossa vizinhança estelar, têm uma companheira a até 10 mil UAs (Unidades Astronômicas / 1UA = 150 milhões de quilômetros).

Com base nisto, cerca de 15% das estrelas no campo de visão do Kepler têm uma companheira brilhante e próxima – o que significa que os planetas em redor dessas estrelas podem ser menos densos do que se pensava anteriormente.

O Problema do Trânsito para Binários

Quando um telescópio detecta um planeta a passar em frente da sua estrela – um evento chamado “trânsito” – os astrônomos medem a diminuição aparente no brilho estelar. A quantidade de luz bloqueada durante um trânsito depende do tamanho do planeta – quanto maior é, mais luz bloqueia e maior a queda de luz observada. Os cientistas usam esta informação para determinar o raio do planeta.

Caso existam duas estrelas no sistema, o telescópio mede a luz combinada de ambas as estrelas. Mas um planeta em órbita de apenas uma dessas estrelas só provoca a diminuição de brilho em uma delas. Portanto, se não soubermos da existência de uma segunda estrela, estamos subestimando o tamanho do planeta.

Por exemplo, caso um telescópio observe uma estrela que diminui 5% de brilho, os cientistas podem determinar o tamanho do planeta em trânsito relativamente a essa estrela. Mas, se uma segunda estrela acrescenta luz, o planeta deverá ser maior para provocar a mesma quantidade de escurecimento.

Se o planeta orbita a estrela mais brilhante do binário, a maioria da luz no sistema vem dessa estrela de qualquer maneira, de modo que a segunda estrela não teria um efeito tão grande no tamanho calculado do planeta.

Mas se o planeta orbita a estrela mais tênue, a maior estrela primária contribui com mais luz para o sistema e a correção do raio calculado do planeta pode ser grande – pode duplicar, triplicar ou aumentar ainda mais. Isto afetará a forma como se calcula a distância orbital do planeta, o que pode fazer com que este se situe – ou não – na zona habitável.

O Novo Estudo

No novo estudo, Furlan e Howell focaram em 50 planetas do campo de visão do observatório Kepler cujas massas e raios foram previamente estimados. Estes planetas orbitam todos estrelas com companheiras até cerca 1.700 UAs.

Para 43 desses 50 exoplanetas, as estimativas anteriores dos seus tamanhos não tiveram em conta a contribuição da luz de uma segunda estrela. Isto significa que é necessária uma revisão dos tamanhos relatados.

Na maioria dos casos, a alteração dos tamanhos dos planetas será pequena. Investigações anteriores mostraram que 24 dos 50 planetas orbitam a maior e mais brilhante estrela do sistema e 11 desses planetas seriam demasiado grandes para serem considerados planetas caso orbitassem a companheira mais tênue e pequena. Assim, para 35 dos 50 exoplanetas, os tamanhos não mudarão substancialmente.

Mas, para 15 dos planetas, os cientistas não conseguiram determinar se orbitam a estrela mais fraca ou a estrela mais brilhante do par. Para cinco dos 15, as estrelas em questão têm aproximadamente o mesmo brilho, e as suas densidades vão diminuir substancialmente, independentemente da estrela que orbitam.

Este efeito das estrelas companheiras é importante para os astrônomos que caracterizam planetas descobertos pelo Kepler, que encontrou milhares de exoplanetas. Também será importante para a futura missão Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, que procurará planetas pequenos em torno de estrelas próximas, brilhantes, pequenas e frias.

“Em estudos futuros, queremos ter a certeza de que estamos determinando o tipo certo e o tamanho certo do planeta. Os tamanhos e as densidades corretas dos planetas são fundamentais para as observações futuras de planetas. No quadro geral, o conhecimento de quais os planetas pequenos e rochosos vai nos ajudar a entender a probabilidade de encontrar outros planetas do tamanho da Terra”, comenta Howell.

// ZAP

COMPARTILHAR

DEIXE UM COMENTÁRIO:

Donald Trump e Joe Biden travam debate caótico

Xingamentos e interrupções marcam primeiro duelo direto. Trump se recusa a condenar racistas, e Biden chama presidente de palhaço e mentiroso. Democrata sinaliza que pretende retaliar Brasil por devastação ambiental. Faltando pouco mais de um mês …

Flight Simulator tem um bug com buraco bizarro no mapa do Brasil

Vejam só: encontraram um bug respeitável na edição 2020 de Flight Simulator, o respeitado simulador de voo da Microsoft. E, para o nosso orgulho, a falha se localiza especificamente no Brasil. Se você sobrevoar as coordenadas …

Médica fez viagem institucional para impedir aborto de criança vítima de estupro e Damares teria atuado nos bastidores

Uma reportagem da Folha de São Paulo afirmou que uma das médicas que trabalhou para impedir o aborto legal de uma criança de 10 anos que foi estuprada em São Mateus, ES, confessou, em entrevista, …

COVID-19: produção de vacina pode causar morte de meio milhão de tubarões, alertam especialistas

Óleo natural feito a partir do fígado dos tubarões é um componente-chave entre os ingredientes utilizados por vários candidatos a vacina contra a COVID-19. A Shark Allies, uma organização de defesa aos tubarões, da Califórnia, EUA, …

Quem é Amy Barrett, a indicada de Trump para Suprema Corte?

Se aprovada pelo Senado, atual juíza federal e católica devota poderá influenciar a vida pública dos EUA por décadas e mover de vez a composição da Corte para uma orientação conservadora. Se no Brasil o presidente …

Uber ganha 18 meses de licença para atuar em Londres

Após uma longa batalha jurídica, a Uber ganhou uma licença para restabelecer suas operações em Londres pelos próximos 18 meses. Em novembro de 2019, a empresa havia sido impedida de atuar na capital inglesa, depois que …

Testes de DNA da moda não identificam indígenas brasileiros

Testes de DNA estão na moda. Se você pensou em exames para comprovar paternidade ou algo nesse sentido: não é disso que estamos falando (embora pudéssemos). A nova tendência — entre aqueles que têm condições para …

EUA e Brasil querem barrar governo Maduro na Organização Pan-Americana da Saúde

Os Estados Unidos, o Brasil e outros 11 países rejeitaram nesta segunda-feira (28) a legitimidade do governo de Nicolás Maduro na Venezuela para participar do Conselho Diretor da Organização Pan-Americana da Saúde (Opas). A …

Água líquida em Marte: descobertas mais reservas no polo sul do Planeta Vermelho

Em 2018, pesquisadores italianos anunciaram que haviam encontrado evidências da existência de água líquida em Marte, abaixo da calota polar sul. Agora, a equipe voltou em mais uma série de informações que não apenas sustentam essa …

Cientistas russos encontram nova forma de tratamento para covid-19

Uma equipe de cientistas russos sugeriu tratar os pacientes gravemente afetados pelo coronavírus SARS-CoV-2 da mesma maneira que são tratados alguns casos de intoxicação. De acordo com os especialistas do Instituto de Pesquisa de Medicina de …