Astrônomos descobrem que “superterras” distantes não são absurdas

Um novo estudo mostra que planetas maiores que a Terra e menores que Netuno são comuns fora do Sistema Solar. 

Esta concepção artística ilustra os resultados de um novo estudo que mediu as massas de muitos planetas em relação às estrelas que os hospedam, levando a novas informações sobre as populações de planetas na direção do bojo da Via Láctea. Este estudo, publicado na revista Science, mostra que super-Terras são comuns e as coloca em contexto com planetas gigantes gasosos. Crédito: Universidade Westlake

A mesma equipe internacional, incluindo astrônomos do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian (CfA), também anunciou a descoberta de um planeta com cerca de duas vezes o tamanho da Terra orbitando sua estrela mais longe do que Saturno está do Sol.

Esses resultados são outro exemplo de como os sistemas planetários podem ser diferentes do nosso Sistema Solar.

"Encontramos uma 'super Terra' — ou seja, maior que o nosso planeta, mas menor que Netuno — em um lugar onde apenas planetas milhares ou centenas de vezes mais massivos que a Terra haviam sido encontrados antes", disse Weicheng Zang, bolsista do CfA. Ele é o autor principal de um artigo que descreve esses resultados na última edição da revista Science .

A descoberta desta nova super Terra, mais distante, é ainda mais significativa por fazer parte de um estudo maior. Ao medir as massas de muitos planetas em relação às estrelas que os hospedam, a equipe descobriu novas informações sobre as populações de planetas na Via Láctea.

Este estudo utilizou microlentes, um efeito em que a luz de objetos distantes é amplificada por um corpo interveniente, como um planeta. A microlente é particularmente eficaz na descoberta de planetas a grandes distâncias – aproximadamente entre as órbitas da Terra e de Saturno – de suas estrelas hospedeiras. Sendo o maior estudo do gênero, este trabalho abrange cerca de três vezes mais planetas e inclui planetas cerca de oito vezes menores do que amostras anteriores de planetas encontradas com a técnica de microlente.

Os pesquisadores utilizaram dados da Rede Coreana de Telescópios de Microlente (KMTNet). Essa rede é composta por três telescópios no Chile, África do Sul e Austrália, o que permite o monitoramento ininterrupto do céu noturno.

"Os dados atuais forneceram uma pista sobre como os planetas frios se formam", disse o professor Shude Mao, da Universidade Tsinghua e da Universidade Westlake, na China. "Nos próximos anos, a amostra será quatro vezes maior e, assim, podemos restringir como esses planetas se formam e evoluem de forma ainda mais rigorosa com os dados da KMTNet."

Nosso Sistema Solar é composto por quatro planetas internos pequenos e rochosos (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte) e quatro planetas externos grandes e gasosos (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno). As buscas por exoplanetas até o momento, utilizando outras técnicas, como planetas em trânsito por telescópios como Kepler e TESS e buscas por velocidade radial, mostraram que outros sistemas podem conter uma variedade de planetas pequenos, médios e grandes em órbitas dentro da órbita da Terra.

O trabalho mais recente da equipe liderada pelo CfA mostra que esses planetas super-Terras também são comuns nas regiões externas de outros sistemas solares. "Esta medição da população de planetas, desde planetas um pouco maiores que a Terra até o tamanho de Júpiter e além, nos mostra que planetas, e especialmente super-Terras, em órbitas fora da órbita da Terra, são abundantes na Galáxia", disse a coautora Jennifer Yee, do Observatório Astrofísico Smithsonian, que faz parte do CfA.

"Este resultado sugere que em órbitas semelhantes às de Júpiter, a maioria dos sistemas planetários pode não espelhar nosso Sistema Solar", disse o coautor Youn Kil Jung, do Instituto Coreano de Astronomia e Ciência Espacial, que opera a KMTNet.

Os pesquisadores também buscam determinar quantas superTerras existem em comparação com o número de planetas do tamanho de Netuno. Este estudo mostra que existem pelo menos tantas superTerras quanto planetas do tamanho de Netuno.

Outros colaboradores do CfA neste estudo incluem o bolsista de pós-doutorado In-Gu Shin, o ex-aluno de graduação de Harvard Hangyue Wang (agora em Stanford) e Sun-Ju Chung, um cientista do KASI que visitou o CfA em um período sabático de 2022-2023.

Além do KMTNet, os grupos de pesquisa Optical Gravitational Lens Experiment (OGLE) e Microlensing Observations in Astrophysics (MOA) contribuíram com dados para a caracterização do planeta.

Centro de Astrofísica - Harvard & Smithsonian