Ao observar o sistema HD 23472 com o espectrógrafo ESPRESSO (ESO), uma equipa, liderada pela investigadora do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) Susana Barros (IA & Dep. de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto), encontrou três super-terras e dois super-mercúrios. Este último tipo de exoplaneta ainda é muito raro – contando com os dois agora descobertos, só se conhecem oito super-mercúrios.

O objetivo desta investigação, agora publicada na revista Astronomy & Astrophysics, era caracterizar a composição de planetas pequenos e compreender como esta pode mudar com a localização e temperatura do planeta, e como está relacionada com as propriedades da estrela-mãe. Susana Barros explica que a equipa pretendia: “estudar a transição entre ter ou não ter uma atmosfera, o que pode estar relacionado com a evaporação provocada pela irradiação da estrela”.

“A equipa descobriu que o sistema tem três super-terras com uma atmosfera significativa e, surpreendentemente, dois super-mercúrios, que são também os planetas mais próximos da estrela”, conclui Susana Barros.

Dos cinco exoplanetas do sistema HD 23472, três dos quais têm massas menores do que a Terra. Estes são dos exoplanetas mais leves, cujas massas foram medidas recorrendo ao método das velocidades radiais, algo que só se tornou possível graças à grande precisão do espectrógrafo ESPRESSO, instrumento com bandeira portuguesa instalado no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile. E a presença de não um, mas dois super-mercúrios, deixou na equipa uma vontade de querer aprofundar mais o assunto.

O planeta Mercúrio, no Sistema Solar, tem um núcleo relativamente maior e um manto relativamente mais pequeno do que os outros planetas, mas não se sabe porquê. Algumas das explicações possíveis envolvem grandes colisões, que teriam arrancado parte do manto do planeta, ou devido à sua alta temperatura, parte do manto de Mercúrio poderá ter evaporado. Surpreendentemente, outros exoplanetas com as mesmas características, denominados “super-mercúrios”, foram recentemente descobertos a orbitar outras estrelas.

Barros acrescenta: “Pela primeira vez descobrimos um sistema estelar com dois super-mercúrios. Isto dá-nos pistas acerca da formação destes planetas, o que nos pode ajudar a excluir algumas hipóteses. Por exemplo, se um impacto grande, o suficiente para criar um super-mercúrio, já é bastante improvável, dois desses impactos são praticamente impossíveis. Continuamos sem saber como este tipo de planetas se forma, mas parece estar relacionado com a composição da estrela-mãe. Este sistema pode-nos ajudar a descobrir.”

Outro dos membros da equipa, Olivier Demangeon (IA & DFA-FCUP), comenta: “Para compreender como é que estes dois super-mercúrios se formaram será necessário uma melhor caracterização da composição destes. Como estes planetas têm diâmetros menores do que a Terra, os instrumentos atuais não têm resolução suficiente para medir a composição da superfície, ou até a existência de uma potencial atmosfera. O futuro Extremely Large Telescope (ELT) e o seu espectrógrafo de primeira geração ANDES irão ter, pela primeira vez, tanto a sensibilidade, como a precisão necessárias para tentarmos fazer essas observações”.

Mas o grande objetivo é encontrar outra Terra: “A existência de atmosfera dá-nos pistas acerca da formação e evolução deste sistema, e também tem implicações na habitabilidade dos planetas. Eu gostaria de estender este tipo de estudos a planetas com períodos mais longos, que têm temperaturas mais amenas”, diz Barros.

A participação do IA no ESPRESSO faz parte de uma estratégia mais abrangente para promover a investigação em exoplanetas em Portugal, através da construção, desenvolvimento e definição científica de vários instrumentos e missões espaciais, como a missão Cheops (ESA), já em órbita. Esta estratégia irá continuar durante os próximos anos, com o lançamento do telescópio espacial PLATO (ESA), a missão Ariel (ESA) e a instalação do acima referido espectrógrafo ANDES, no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO)

 

 

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço