Um novo exoplaneta do tamanho de Netuno

Imagem de Neptuno obtida pela sonda Voyager em comparação com uma impressão de artista do exoplaneta K2-263b.Crédito: NASA; exoplanetkyoto.org

As incríveis descobertas exoplanetárias feitas pelas missões Kepler e K2 permitiram aos astrónomos começar a entender a história da Terra e porque difere dos seus diversos primos exoplanetários. Dois quebra-cabeças ainda pendentes incluem as diferenças entre a formação e evolução de planetas pequenos rochosos e não-rochosos, e a razão porque parece haver uma lacuna de tamanho com pouquíssimos exoplanetas mais ou menos com duas vezes o tamanho da Terra (planetas com raios mais pequenos são provavelmente rochosos ou parecidos com a Terra em termos de composição).

Para estimar a composição de um exoplaneta, é necessária a sua densidade, exigindo uma medição de massa e tamanho. Embora o raio possa ser estimado a partir da forma da curva do trânsito do planeta quanto este passa em frente e bloqueia parte da luz da sua estrela, a massa é mais difícil de determinar. No entanto, a fim de desenvolver uma imagem emergente, são necessárias massas mais precisas para mais planetas semelhantes em tamanho à Terra.

A missão exoplanetária K2 é a versão reavivada da missão exoplanetária Kepler. Juntas, descobriram milhares de exoplanetas e encontraram uma diversidade notável e inesperada na população exoplanetária. A missão K2 só era sensível a planetas de período curto (encontrou apenas alguns planetas com períodos maiores que 40 dias). O exoplaneta K2-263b orbita uma estrela menos massiva que o Sol (0,86 massas solares) localizada a 536 anos-luz de distância, medição esta obtida pelo satélite Gaia. Este exoplaneta tem um raio de 2,41 raios terrestres (com 5% de incerteza).

Os astrónomos Maria Lopez-Morales, Dave Charbonneau, Raphaelle Haywood, John Johnson, Dave Latham, David Phillips, e Dimitar Sasselov, do Instituto Harvard-Smithsonian para Astrofísica, utilizaram o espectrómetro HARPS-N de alta precisão, acoplado ao Telescópio Nacional Galileu em La Palma, Espanha, para medir a velocidade periódica do exoplaneta à medida que orbita a sua estrela e, assim, derivar a sua massa.

As medições de velocidade do HARPS-N foram incrivelmente precisas - com uma incerteza de uns meros 17,8 km/h, a velocidade de um ciclista lento. A partir dos detalhes orbitais, os cientistas obtiveram uma massa exoplanetária de 14,8 massas terrestres e uma densidade de aproximadamente 5,6 gramas por centímetro cúbico (em comparação, a densidade da água é uma grama por cada centímetro cúbico e a densidade média da Terra é 5,51 gramas por centímetro cúbico).

Os cientistas concluíram que K2-263b provavelmente contém uma quantidade equivalente de gelos em comparação com rocha, mais ou menos consistente com as ideias atuais de formação planetária e com as abundâncias relativas, numa nebulosa circunstelar, dos blocos de construção planetária como ferro, níquel, magnésio, silício, oxigénio, carbono e azoto. 

Fonte: Astronomia OnLine