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Salvador Nogueira é jornalista de ciência e autor de 11 livros

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Estrela análoga solar mais próxima tem quatro planetas potencialmente rochosos, diz estudo

Por Salvador Nogueira

A estrela análoga solar mais próxima também tem um quarteto de planetas potencialmente rochosos, segundo um grupo internacional de astrônomos.

Estamos falando de Tau Ceti, uma anã amarela localizada a 11,9 anos-luz da Terra, na constelação da Baleia. Solitária como o Sol (ou seja, sem estrelas companheiras no sistema), ela é um pouco mais velha que o Sol (5,8 bilhões de anos, contra os 4,6 bilhões de nosso astro-rei) e também um pouco menor (80% do diâmetro solar).

Os quatro planetas são todos superterras, ou seja, um pouco maiores que o nosso mundo, mas provavelmente rochosos. E estão distribuídos de forma similar a Mercúrio, Vênus, Terra e Marte no Sistema Solar, completando uma volta em torno da estrela aproximadamente a cada 20, 49, 163 e 636 dias. Os dois últimos planetas estariam nas bordas interna e externa da zona habitável, quando adota-se uma definição mais otimista dela. Mas, a rigor, nenhum deles recebe nível de radiação similar ao da Terra.

A novidade, contudo, é a demonstração de que sistemas planetários com mundos rochosos na zona habitável ao redor de estrelas similares ao Sol tendem a ser comuns. Afinal, Tau Ceti é a vizinha mais próxima, se contarmos apenas astros solitários do mesmo tipo espectral do Sol, e lá estão eles.

Comparação de tamanho entre o Sol (maior) e Tau Ceti. O Sol também é um pouco mais ativo. (Crédito: Reprodução)

UMA VELHA DESCONFIANÇA

Já há alguns anos desconfia-se de um sistema de múltiplos planetas rochosos em Tau Ceti. Mas confirmá-los tem sido penoso — e é importante ressaltar que, mesmo com o novo resultado, eles ainda permanecem com status de “candidatos”. Isso porque esses mundos não passam à frente de sua estrela com relação à Terra, de modo que não podemos detectá-los pelo método do trânsito. A única alternativa para encontrá-los é buscar sinais de sua presença observando o sutil bamboleio que eles induzem na estrela-mãe, por conta de sua gravidade. Esse bamboleio é chamado de “velocidade radial” pelos astrônomos, e pode ser medido a partir da luz da estrela com um espectrógrafo, que separa-a em suas cores componentes.

Como são planetas pequenos (nada nem de perto parecido com um Júpiter ou um Saturno) e não estão tão próximos de sua estrela, eles não provocam um bamboleio tão intenso. E, para complicar tudo, a atividade da estrela cria “ruído” nas medições de velocidade radial, criando falsos sinais que podem ser confundidos com planetas.

Em 2013, um grupo liderado por Mikko Tuomi, da Universidade de Hertfordshire, no Reino Unido, fez grande esforço para tentar encontrá-los, analisando sinais do espectrógrafo Harps, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, e de outros equipamentos. Apareceram cinco potenciais planetas, Tau Ceti b, c, d, e e f.

A capacidade do grupo de pesquisadores de filtrar “ruído” da estrela então era limitada. Agora, o novo estudo desenvolveu uma nova técnica para separar sinais reais de planetas do ruído. O trabalho, recém-aceito para publicação no “Astronomical Journal”, tem como primeiro autor Fabo Feng, colega de Tuomi, e detalha o procedimento.

E aí vieram as boas e as más notícias: a nova análise confirmou os planetas Tau Ceti e e f, mais ou menos na posição identificada antes, mas descartou como ruído os planetas b, c e d. Em compensação, dois novos planetas — mais internos que e e f — foram encontrados, e ganharam as letras g e h.

As detecções foram corroboradas por análises de diversas fontes de dados além do Harps, como observações feitas com o espectrógrafo Hires, instalado no telescópio Keck, no Havaí. Mas é importante ressaltar que os sinais só puderam ser extraídos após processamento para excluir o ruído e, ainda assim, estão no limite extremo da capacidade dos instrumentos. Ou seja, a despeito de a confiança dos cientistas na existência de planetas ao redor de Tau Ceti ter aumentado, eles continuam sendo rotulados como candidatos.

Uma comparação entre os sistemas de Tau Ceti e Sol. (Crédito: F. Feng/Universidade de Hertfordshire)

SEM GIGANTES

A essa altura, já está praticamente descartada a presença de planetas gigantes no sistema Tau Ceti. E é curioso notar que essa estrela tem uma metalicidade (quantidade de elementos pesados, além de hidrogênio e hélio) um pouco menor que a do Sol. Em termos estatísticos, os astrônomos já constataram que a presença de planetas gigantes em sistemas planetários tem grande correlação com a metalicidade da estrela. Quanto mais metais pesados ela tiver, maior a chance de ter também planetas gigantes. A razão para isso não está clara, mas Tau Ceti parece também seguir essa regra geral.

Um efeito colateral de não ter planetas gigantes foi que Tau Ceti acabou com um vasto cinturão de detritos, distribuído por uma faixa muito mais extensa que seus equivalentes no Sistema Solar, o cinturão de asteroides, localizado entre Marte e Júpiter, e o cinturão de Kuiper, além de Netuno.

Um estudo feito com o conjunto de radiotelescópios Alma, publicado no ano passado, revelou detalhes desse vasto campo de detritos e sugeriu que ele começa em algum lugar a partir de uma distância de 1,6 unidades astronômicas (1 UA é a distância Terra-Sol, 150 milhões de km) e vai até cerca de 55 unidades astronômicas. No Sistema Solar, seria uma vasta faixa entre as órbitas de Marte até bem além de Plutão.

Até por isso, os pesquisadores acham que Tau Ceti e e f, apesar de em tese terem chance de ser habitáveis, provavelmente não o são. “A grande quantidade de asteroides e cometas no disco pode ser perturbada fortemente pelos planetas, levando a uma taxa de impacto dez vezes maior que aquela da Terra”, escrevem os pesquisadores.

UMA HISTÓRIA A SER ESCRITA

É quase impossível, para quem gosta de astronomia, não se apaixonar pelo sistema de Tau Ceti. É verdade que ele ainda parece largamente um rascunho, e não duvide que planetas poderão sumir e reaparecer por lá no futuro, conforme a tecnologia de detecção avançar para confirmar ou refutar a existência desses mundos candidatos, assim como levantar mais parâmetros a respeito deles.

O que é fascinante, contudo, é a variedade de histórias que mesmo os sistemas planetários mais simples, baseados em estrelas solitárias, podem ter. Cada estrela no céu tem uma saga de bilhões de anos a ser relatada, e o Sistema Solar é apenas um desses possíveis desfechos.

Quantas estrelas terão sistemas completamente diferentes dos nossos? Quantas terão evolução similar à do Sistema Solar? E quantas estarão no meio do caminho entre uma coisa e outra, como parece ser o caso de Tau Ceti? A cada nova história revelada, aprenderemos mais sobre o que dita a narrativa em cada um dos sistemas. E naturalmente teremos mais subsídios para uma busca mais focada por sistemas em que o mais estranho dos fenômenos — a vida — pode ter prosperado.

A brincadeira está só no começo.

BÔNUS: Uma conversa com Mikko Tuomi, “o cara” dos planetas de Tau Ceti.

Mensageiro Sideral – Quão confiantes vocês estão sobre esses quatro sinais? Vocês podem atribuir qualquer tipo de probabilidade a eles?

Mikko Tuomi – Temos de designar probabilidades para a existência dos sinais nos dados. Neste caso, essas probabilidades implicam uma chance melhor que “uma em 1 milhão” de que os sinais não sejam reais. Sua detecção, portanto, é muito robusta.

Contudo, esse não é o caso com nossas considerações para a origem dos sinais. Embora acreditemos que fomos capazes de descartar a superfície ativa da estrela como a origem dos sinais, há sempre a possibilidade de que tenhamos esquecido alguma coisa. Isso significa que acreditamos fortemente que de fato identificamos sinais planetários, mas não podemos estar totalmente certos sobre isso.

Tendo dito isso, no estudo anterior de Tau Ceti, em 2012, onde eu fui o autor principal, identificamos os mesmos dois sinais correspondentes aos planetas potencialmente na zona habitável. Isso significa que esses dois sinais foram identificados de forma robusta em dois estudos independentes e sua existência está, portanto, a meu ver, além da dúvida razoável. Os dois candidatos a planeta mais externos são, portanto, os que mais seguramente foram detectados.

Mensageiro Sideral – As medidas de velocidade radial da estrela descartam a existência de planetas gigantes mais afastados, ou eles poderiam estar mascarados por conta de seu período supostamente mais longo?

Tuomi – Podemos descartar planetas gigantes no sistema, em órbitas mais externas, com bastante segurança. De fato, eu calculei uma resposta a essa pergunta um par de anos atrás (aqui). Podemos descartar, com confiança, a existência de planetas com mais massa que Netuno em órbitas a até 5 unidades astronômicas de distância, e planetas com tanta massa quanto Saturno a uma distância de até 10 unidades astronômicas. Companheiros mais distantes ainda são possíveis, mas mesmo esses não poderiam ter tanta massa quanto Júpiter.

Mensageiro Sideral – Agora que vocês têm uma técnica para excluir boa parte do ruído das medições de velocidade radial, poderiam espectrógrafos de próxima geração obter dados melhores sobre esses planetas? Será este o melhor meio de estudá-los, indo adiante?

Tuomi – Monitoramento espectroscópico será importante para expandir as bases de nossa série temporal de observações. Mas mais importantes serão as tentativas de fazer imagens diretas desses sistemas planetários próximos com futuros telescópios gigantes em solo e com a próxima geração de telescópios espaciais.

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