Por Planetário de Espinho
Foi anunciado a semana passada a descoberta de um novo sistema solar, denominado TRAPPIST-1, que bateu todos os recordes, são sete os planetas descobertos e com 3 deles localizados numa zona em volta da estrela mãe que possibilita a existência de água liquida à sua superfície.
Este sistema está localizado na constelação do Aquário, a uma distância relativamente pequena, a cerca de 40 anos luz. Apesar de ser uma distância considerável, qualquer sinal rádio que enviemos demorará 40 anos a lá chegar, não o é quando comparado com outras estrelas. A estrela mais próxima do Sol está a cerca de 4 anos luz de distância.
Esta descoberta partiu de um estudo liderado por um astrónomo belga utilizando um pequeno telescópio, instalado num observatório no Chile, o TRAPPIST, no qual se observou esta estrela durante 62 noites, de Setembro a Dezembro de 2015. O que se fez foi observar esta estrela continuamente por forma a detectar eventuais variações na sua luz provocadas pela passagem de planetas na sua frente, bloqueando parte da sua luz. Tecnicamente estas passagens na frente da estrela chamam-se trânsitos. Na figura 2 pode ver-se parte deste sistema solar, com dois planetas a passar na frente da estrela mãe, bloqueando parte da sua luz.
Foram entretanto utilizados outros telescópios para complementar as observações, como um dos telescópios de 8m do Observatório Europeu do Sul instalado também no Chile e o telescópio de infra-vermelhos do Reino Unido instalado no Hawai. Com isso conseguiu-se detectar a presença de 2 planetas descobertos inicialmente em torno da estrela e comprovar a existência de mais 2 cuja presença não era clara após as observações iniciais.
Este tipo de estudo é muito interessante e a Figura 3 mostra como é que os planetas foram encontrados. O telescópio foi observando a estrela e fazendo a medida do seu brilho, e nesta figura cada ponto representa uma medida. Se não houvesse nenhum tipo de perturbação, as medidas do brilho, estariam sempre perto de 100%. No entanto à medida que os planetas vão passando em frente à estrela mãe, o brilho é reduzido. Por cada planeta que transita o brilho baixa e por cada planeta que deixou de estar em transito,o brilho sobe. Nesta figura pode ver-se uma linha que descreve o comportamento do brilho da estrela, que foi variando, tendo diminuído até 98% do seu valor normal, em pouco mais de duas horas. A primeira fase de grande descida do brilho corresponde na realidade 2 planetas que iniciaram o seu trânsito quase simultaneamente.
Dado que a estrela mãe deste sistema é fria, está classificada como uma anã ultrafria, emite radiação sobretudo no infra-vermelho. Desta forma, na fase seguinte do estudo recorreu-se a um telescópio especialmente apropriado para a tarefa, o telescópio espacial SPITZER. Colocado acima da atmosfera, este telescópio usufrui de condições ímpares de observação, pois em grande medida a radiação infra-vermelha é absorvida pela nossa atmosfera.
O telescópio SPITZER observou a estrela durante 20 dias consecutivos. Juntamente com as observações realizadas a partir de telescópios terrestres, estes dados permitiram detectar de uma forma clara a presença de sete planetas em torno da estrela. Permitiu medir com precisão os tamanhos dos sete planetas e desenvolveu as primeiras estimativas das massas de seis deles, sendo provável que todos os planetas de TRAPPIST-1 sejam rochosos.
Dos dados recolhidos foi possível estimar que 5 desses planetas tem uma dimensão aproximada à da Terra, sendo dois um pouco mais pequenos, entre Marte e a Terra. Todas as sete órbitas planetárias do sistema TRAPPIST-1 estão muito mais perto da sua estrela-mãe do que Mercúrio está do Sol. Os planetas deste sistema estão também muito próximos uns dos outros. Tal como acontece na Terra, onde conseguimos ver características da superfície da Lua a olho nu, também desses planetas seria possível distinguir características dos planetas vizinhos, já que na maioria dos casos, planetas vizinhos podem chegar a ter um pouco mais de metade do tamanho com que da Terra se vê a Lua.
Tendo em atenção as características da estrela e a distância a que se encontram os planetas, tal como mostra a ilustração da figura 4, os dois planetas mais próximos da estrela tenderão a ser muito quentes por estarem muito perto desta, e os dois mais longe tenderão a ser mundos gelados. No entanto, o que é muito interessante, é o facto de os três planetas do meio estarem localizados na zona de habitabilidade, a área em redor da estrela mãe onde um planeta rochoso tem maior probabilidade de ter água líquida à sua superfície. Este facto é fundamental para a possibilidade da existência de vida tal como a conhecemos.
No entanto há características deste sistema solar que tendem a apontar no sentido inverso. Por um lado este tipo de estrelas tem episódios com emissões no ultra-violeta mais fortes do que o Sol. Por outro, os planetas estão quase de certeza em rotação síncrona, isto é, apresentam sempre a mesma face virada para a estrela, o que faz com que um hemisfério esteja sempre iluminado e outro sempre em escuridão. Este facto tenderá a criar uma meteorologia muito diferente da terrestre.
Esta descoberta abre no entanto excelentes perspectivas para o futuro. Estes planetas são excelentes alvos para se estudarem atmosferas em planetas extra-solares da dimensão da Terra, sobretudo com telescópios com uma sensibilidade muito maior, tal como o James Webb que irá para o espaço em 2018. Este será capaz de detectar as assinaturas químicas da água, do metano, do oxigénio, do ozono e de outros componentes da atmosfera de um exoplaneta. O James Webb também vai analisar as temperaturas e as pressões à superfície – factores-chave na avaliação da habitabilidade.
António Pedrosa
