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Cidadãos cientistas descobrem novo mundo a 226 anos-luz
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O recém-descoberto planeta K2-288Bb, aqui ilustrado, é ligeiramente menor que Netuno. Localizado a mais ou menos 226 anos-luz de distância, orbita o membro menor e tênue de um par de estrelas frias do tipo-M a cada 31,3 dias.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/Francis Reddy

 

Usando dados do telescópio espacial Kepler da NASA, cidadãos cientistas descobriram um planeta com aproximadamente o dobro do tamanho da Terra localizado dentro da zona habitável da sua estrela, a gama de distâncias orbitais onde a água líquida pode existir à superfície do planeta. O novo mundo, conhecido como K2-288Bb, pode ser rochoso ou pode ser um planeta rico em gás semelhante a Netuno.

O seu tamanho é raro entre os exoplanetas - planetas fora do nosso Sistema Solar.

"É uma descoberta muito emocionante devido à forma como foi encontrado, devido à sua órbita amena e porque planetas deste tamanho parecem ser relativamente raros," disse Adina Feinstein, estudante da Universidade de Chicago que discutiu a descoberta no dia 7 de janeiro, na 233.ª reunião da Sociedade Astronômica em Seattle, EUA. Ela é também a autora principal de um artigo que descreve o novo planeta, aceito para publicação na revista The Astronomical Journal.

Localizado a 226 anos-luz de distância na direção da constelação de Touro, o planeta encontra-se num sistema estelar conhecido como K2-288, que contém um par de estrelas tênues e frias do tipo-M separadas por aproximadamente 8,2 bilhões de quilômetros - cerca de seis vezes a distância entre Saturno e o Sol. A estrela mais brilhante tem mais ou menos metade da massa e do tamanho do Sol, enquanto a sua companheira tem aproximadamente um terço. O novo planeta, K2-288Bb, orbita a estrela menor e fraca a cada 31,3 dias.

Em 2017, Feinstein e Makennah Bristow, estudante da Universidade da Carolina do Norte em Asheville, trabalhavam como estagiárias com Joshua Schlieder, astrofísico do Centro Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland. Vasculhavam os dados do Kepler em busca de evidências de trânsitos, diminuições regulares no brilho estelar provocadas pela passagem de um planeta em órbita, a partir da nossa perspectiva.

Ao examinarem dados da quarta campanha de observações da missão K2 do Kepler, a equipe notou dois prováveis trânsitos planetários no sistema. Mas os cientistas precisam de um terceiro trânsito antes de reivindicar a descoberta de um candidato a planeta, e não havia um terceiro sinal nas observações que reviram.

No modo K2 do Kepler, que funcionou de 2014 a 2018, o telescópio reposicionava-se para apontar para uma nova zona do céu no início de cada campanha de observação de três meses. Os astrônomos estavam inicialmente preocupados que esse reposicionamento provocasse erros sistemáticos nas medições.

"A reorientação do Kepler, relativa ao Sol, provocava mudanças minúsculas na forma do telescópio e na temperatura dos componentes eletrônicos, o que inevitavelmente afetava as medições sensíveis do Kepler nos primeiros dias de cada campanha," explicou o coautor Geert Barentsen, astrofísico do Centro de Pesquisa Ames da NASA em Silicon Valley, no estado norte-americano da Califórnia, e diretor do gabinete de observadores convidados para as missões Kepler e K2.

Para lidar com isto, versões anteriores do software usado para preparar os dados para a análise de localização exoplanetária simplesmente ignoravam os primeiros dias de observação - e é aí que o terceiro trânsito estava escondido.

À medida que os cientistas aprenderam a corrigir estes erros sistemáticos, esta etapa de remoção foi eliminada - mas os primeiros dados da missão K2 que Barstow estudou foram cortados.

"Nós eventualmente corremos todos os dados das campanhas iniciais através do software modificado e, em seguida, repetimos a pesquisa exoplanetária para obter uma lista de candidatos, mas esses candidatos nunca foram totalmente investigados visualmente," explicou Schlieder, coautor do artigo. "A inspeção, ou veto, dos trânsitos com o olho humano é crucial, porque o ruído e outros eventos astrofísicos podem imitar os trânsitos."

Em vez disso, os dados reprocessados foram lançados diretamente no Exoplanet Explorers, um projeto em que o público pesquisa as observações da missão K2 do Kepler para localizar novos planetas em trânsito. Em maio de 2017, voluntários notaram o terceiro trânsito e começaram uma discussão animada sobre o que era então considerado um candidato com o tamanho da Terra no sistema, o que captou a atenção de Feinstein e colegas.

"E foi assim que não o vimos - foram precisos os olhos atentos de cidadãos cientistas para fazer esta descoberta extremamente valiosa e para nos apontar para ela," comenta Feinstein.

A equipe começou observações de acompanhamento usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, o telescópio Keck II do Observatório W. M. Keck e o ITF (Infrared Telescope Facility) da NASA (estes últimos dois no Hawaii), e também examinou dados da missão Gaia da ESA.

Com um tamanho estimado em aproximadamente 1,9 vezes o tamanho da Terra, K2-288Bb tem metade do tamanho de Netuno. Isto coloca o planeta dentro de uma categoria recentemente descoberta chamada divisão de Fulton, ou divisão de raio. Entre os planetas que orbitam perto das suas estrelas há uma escassez curiosa de mundos com tamanhos entre 1,5 e 2 vezes o da Terra. Isto é provavelmente o resultado da intensa luz estelar que quebra as moléculas atmosféricas e elimina as atmosferas de alguns planetas ao longo do tempo, deixando para trás duas populações. Dado que o raio de K2-288Bb o coloca nessa lacuna, poderá fornecer um estudo de caso da evolução planetária para esta gama de tamanhos.

No dia 30 de outubro de 2018, o Kepler ficou sem combustível e terminou a sua missão depois de nove anos, durante a qual descobriu 2.600 planetas confirmados em torno de outras estrelas - a maior parte dos agora conhecidos - juntamente com milhares de candidatos adicionais que os astrônomos estão tentando confirmar. E enquanto o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA é o mais novo caçador exoplanetário, este novo achado mostra que mais descobertas aguardam os cientistas nos dados do Kepler.

 
 
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