A descoberta de novos mundos ao redor da estrela-anã Gliese 667C foi publicada no Astronomy & Astrophysics
ESO/M. Kornmesser
Por Lee Billings
A partir de sua posição a 22 anos-luz de distância na constelação do Escorpião a estrela anã vermelha M, Gliese 667C, não parece muita coisa.
Sua tênue luz é perdida ao olho nu, superada pela luz de duas estrelas companheiras mais brilhantes.
Mas essa estrela diminuta, excessivamente comum, poderia ter um papel fundamental para estabelecer que planetas pequenos, potencialmente como a Terra, sejam comuns por toda a nossa galáxia.
Pesquisadores anunciaram que sete planetas orbitam essa estrela – e, se suas análises matemáticas estiverem corretas, três deles poderiam ser habitáveis.
Pesquisas anteriores de Gliese 667C revelaram dois planetas, incluindo uma “super Terra” potencialmente rochosa orbitando a zona habitável da estrela, a região em que um planeta pode possuir água líquida em sua superfície.
Batizado de Gliese 667 C c, esse mundo poderia ser um planeta “Cachinhos Dourados” [NT: Costumava-se chamar a ‘região habitável’, ou ‘zona habitável’ de uma estrela, de ‘zona/região de cachinhos dourados’, em referência ao conto da personagem em questão] como a Terra, com uma temperatura “perfeitamente adequada”: nem muito quente, e nem muito fria, para a vida como a conhecemos.
Agora, após anos de sugestões de que mais planetas talvez estivessem escondidos nos dados da estrela, uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Guillem Anglada-Escudé da Universidade de Göttingen, na Alemanha, e por Mikko Tuomi da University of Hertfordshire, na Inglaterra, anunciaram sua descoberta de três ou cinco mundos adicionais ao redor da estrela.
Dois desses corpos adicionais poderiam ser super-terras orbitando a zona habitável, levantando a possibilidade de a estrela abrigar três mundos Cachinhos Dourados. O periódico Astronomy & Astrophysics publicou o estudo online em 26 de junho.
Ao contrário de nosso próprio sistema solar, com seu arranjo espaçoso de pequenos planetas internos e grandes mundos externos orbitando uma estrela anã-amarela do tipo G, todos os supostos planetas ao redor de Gliese 667C têm massa intermediária, mais ou menos entre a Terra e Urano. Mais estranho ainda, todos eles, à exceção de um, ficam amontoados em uma órbita como a de Mercúrio, o planeta mais próximo de nosso Sol. Esse tipo de sistema é chamado de “dinamicamente aglomerado”, porque seus planetas ficam espremidos lado a lado em todas as ilhas de estabilidade ao redor da estrela.
Em anos recentes, conforme torrentes de dados começaram a chegar de grandes buscas planetárias como a missão Kepler, da Nasa, astrônomos ficaram chocados em descobrir que esses sistemas compactos parecem ser a organização planetária padrão em nossa galáxia. “Nós sabíamos da Kepler que sistemas dinamicamente aglomerados eram dominantes ao redor de estrelas como o Sol, e agora temos outro [sistema] ao redor de uma anã M”, declara Anglada. O resultado sugere que muito mais sistemas compactos – e planetas potencialmente habitáveis – residem ao redor de estrelas anãs M próximas do que se acreditava anteriormente.
Encontrar esses planetas não foi fácil, porque mundos pequenos, potencialmente habitáveis, normalmente são pouco discerníveis contra um fundo cheio de ruído estelar. Ao contrário da maior parte dos mais de três mil planetas prováveis encontrados pela missão Kepler, da Nasa, que foram descobertos por seus trânsitos – as sombras que lançam na direção da Terra quando cruzam a fronte de suas estrelas – os planetas de Gliese 667C foram detectados por meio de uma técnica mais indireta: a oscilação que seu volume induz na estrela conforme se movem para frente e para trás em suas órbitas.
Para o sistema Gliese 667C, o arrasto gravitacional de cada planeta só muda a posição da estrela inteira em cerca de um metro por segundo – a velocidade do caminhar – mas a superfície fervilhante da estrela fica cheia de atividade interestelar que a qualquer momento pode apagar esse tênue sinal.
Discernir oscilações planetárias da ordem dos metros-por-segundo a uma distância de anos-luz é um pouco como ouvir uma música baixa entre cascatas de estática saindo de um rádio mal sintonizado. O sinal de um planeta solitário é como o som de uma única corda de guitarra, tocada contínua, pura e repetidamente, quase imediatamente reconhecível. Vários planetas, porém, são muito mais difíceis de decifrar: suas oscilações sobrepostas são mais parecidas com uma orquestra desafinada tocando tudo de uma vez; apenas ouvindo durante muito tempo você pode ter esperança de decifrar qualquer sinal vindo do ruído.
Pistas exoplanetárias iniciais
As primeiras pistas claras de um grande sistema multiplanetário ao redor de Gliese 667C emergiu no ano passado, através do trabalho de Philip Gregory, um astrônomo da University of British Columbia em Vancouver. Gregory estava analisando dados públicos do espetrógrafo HARPS do Observatório Europeu do Sul, um instrumento de primeira linha para a caça a planetas localizado em La Silla, no Chile. Ele percebeu várias oscilações potencialmente planetárias que não tinham sido relatadas anteriormente, incluindo uma que se parecia com um planeta com 2,5 vezes a massa da Terra em uma órbita de 39 dias – isto é, outro planeta rochoso dentro da zona habitável da estrela além dos que já haviam sido descobertos – Gliese 667C c. Gregory redigiu suas descobertas e as enviou a um periódico, mas não disse ter descoberto novos planetas.
Enquanto Gregory escrevia seu artigo, Anglada e seus colegas também estavam vislumbrando as evidências oscilantes dos mundos de Gliese 667 C ao combinar as medidas do HARPS com dados de dois outros telescópios. Eles analisaram os dados combinados usando dois métodos estatísticos distintos e independentes. Os dois métodos apoiavam fortemente a presença dos dois planetas anteriormente anunciados, além de três ‘novos’ planetas com órbitas e massas essencialmente idênticas ao que Gregory relatou em 2012. Um dos métodos também encontrou evidências de dois novos planetas pequenos, um em uma órbita quente de 17 dias, e outro em uma órbita gelada de 256 dias. Várias rodadas de simulações só fizeram aumentar sua confiança de que os planetas eram reais.
Gregory elogia o trabalho do grupo como “um passo adiante muito significativo”, e aponta que apesar de seu artigo ter “servido apra atrair atenção à possibilidade de vários planetas na zona habitável”, o estudo de Anglada contém “resultados mais definitivos”.
Estatísticas oscilantes
Mesmo assim, restam dúvidas. De acordo com Xavier Bonfils, líder da pesquisa de anãs M da equipe do HARPS, a equipe de Anglada usou vários ‘atalhos’ estatísticos que tornavam suas análises mais fáceis de executar, mas menos robustas. Um ponto fundamental, argumenta Bonfils, é que a equipe supôs que os planetas de Gliese 667C residem em órbitas quase-circulares, uma noção apoiada mais por simulações dinâmicas do que por dados reais da estrela. Órbitas “excêntricas” mais alongadas tornariam um sistema tão próximo, instável. Então, se os novos planetas são reais, a maioria deles deve ter órbitas de baixa excentricidade. Ou talvez simplesmente haja menos planetas do que o alegado.
“A análise que eles propõem parece matematicamente correta, mas é uma abordagem menos conservadora do que geralmente se faz”, comenta Bonfils, apressando-se a adicionar que espera que os planetas se provem genuínos. “Os sinais estão lá, mas isso não significa que todos eles sejam planetas”. Centenas de milhares de medidas custosas e demoradas poderiam ser necessárias para confirmar a origem das oscilações planetárias de alguns metros de Gliese 667C, lembra Bonfils.
Essa não é a primeira vez em que Anglada, Tuomi e seus colaboradores fizeram alegações desse tipo, aponta Sara Seager, uma importante pesquisadora de exoplanetas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que não se envolveu no estudo do grupo. Em anos recentes, o grupo também anunciou pequenos planetas – incluindo os potencialmente habitáveis – ao redor de outras estrelas, apenas de muitos deles continuarem sem confirmação.
O problema, como explica Seager, não é necessariamente que esses planetas não são reais, mas que as técnicas estatísticas usadas para revelar sua presença são tão confusas que há poucos precedentes claros e especialistas externos para verificar as alegações de maneira adequada. “Eles usam métodos especializados altamente sofisticados para extrair sinais muito fracos de dados ruidosos”, explica Seager. “Apenas um punhado de outras equipes do mundo conseguem reproduzir esse tipo de análise de dados”.
Mas se os resultados de Anglada se sustentarem, eles poderiam ajudar a reformular o futuro da busca por planetas. Sistemas multi-estelares e anãs vermelhas como Gliese 667 são os tipos mais comuns na Via Láctea, e se a maioria deles abrigar sistemas planetários aglomerados, os mundos habitáveis mais próximos fora do sistema solar poderiam estar realmente bem perto.
“A resposta clichê a isso é que ‘alegações extraordinárias exigem provas extraordinárias’”, lembra Greg Laughlin, outro especialista em exoplanetas da University of California, Santa Cruz, que não participou do estudo. “Mas você não pode considerar isso como sendo uma alegação extraordinária, porque mesmo que isso não se pareça em nada como nosso sistema solar, o que está sendo proposto é um arranjo planetários extraordinariamente comum”. Ele adiciona que a missão Kepler “claramente indicou que sistemas como Gliese 667C, e não sistemas como os nossos, são o modo padrão de formação planetária na galáxia”.
Scientific American Brasil
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