A campanha Pálido Ponto Vermelho revela um mundo com a massa da Terra em órbita de Proxima Centauri.

A estrela anã vermelha Proxima Centauri situa-se a pouco mais de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo assim a estrela mais próxima da Terra depois do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação do Centauro, é muito fraca para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido como Alfa Centauri AB.

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorada por outros telescópios em todo o mundo [1]. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho, durante a qual uma equipe de astrônomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse [2].

Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi compartilhado publicamente no website Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.

Guillem Anglada contextualiza esta busca única: “Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno de Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a detecção não foi convincente. Desde essa época que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e outras instituições. Preparamos a campanha Pálido Ponto Vermelho por cerca de dois anos.”

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e outros, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Em determinadas épocas, Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de caminhada de um ser humano — e em outras se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidadosa dos minúsculos desvios Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol [3].

Guillem Anglada comenta a excitação dos últimos meses: “Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começamos a escrever um artigo!”

As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipe monitorou também de forma cuidadosa a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos nas épocas em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito menos brilhante que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura superficial estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições em sua superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol [4].

Dois artigos científicos adicionais discutem a habitabilidade de Proxima b e seu clima. Estes artigos concluem que no momento a existência de água líquida na superfície deste planeta não pode ser descartada. Sendo assim, a água poderia estar presente apenas nas regiões mais iluminadas pela luz de sua estrela, que podem estar no hemisfério do planeta virado para estrela (no caso de rotação síncrona) ou na faixa tropical (no caso de uma ressonância orbital 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela estrela e a história de formação do planeta tornam seu clima bastante diferente do terrestre, e é improvável que Proxima b experimente estações do ano.

Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais [5], como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida em outros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.

Guillem Anglada conclui: “Muitos exoplanetas já foram descobertos muitos outros ainda o serão, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipe. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte…”

Notas:

[1] Além dos dados obtidos na recente campanha Pálido Ponto Vermelho, o artigo incorpora ainda contribuições de cientistas que observam Proxima Centauri há muitos anos. Nestes incluem-se membros do programa original anãs M UVES/ESO (Martin Kürster e Michael Endl) e pioneiros na busca de exoplanetas como R. Paul Butler. Foram também incluídas observações públicas obtidas durante muitos anos pela equipe HARPS/Genebra.

[2] O nome Pálido Ponto Vermelho reflete a famosa referência de Carl Sagan à Terra como Pálido Ponto Azul. Como Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha, banhará o seu planeta com um brilho vermelho pálido.

[3] A detecção divulgada hoje já é tecnicamente possível há 10 anos. De fato, sinais com amplitudes menores já foram detectados anteriormente. No entanto, as estrelas não são bolas de gás lisas e a Proxima Centauri é uma estrela ativa. A detecção robusta de Proxima b apenas foi possível após se atingir um conhecimento detalhado de como a estrela varia em escalas de tempo de minutos a décadas e monitorar o seu brilho com telescópios fotométricos.

[4] A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso, mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar evaporando lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios X muito fortes, principalmente durante o primeiro bilhão de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.

[5] Alguns dos métodos para estudar a atmosfera de um planeta dependem desse planeta passar em frente da sua estrela e a luz estelar passar através da atmosfera no seu percurso até à Terra. Atualmente não temos evidências de que Proxima b transite em frente ao disco da sua estrela progenitora e as hipóteses disso acontecer parecem pequenas, no entanto estão em progresso mais observações para verificar esta possibilidade.

Fonte: https://www.eso.org/public/brazil/news/eso1629/ Em: 24 de Agosto de 2016

Referência: eso1629pt-br — Nota de imprensa científica.

Elaboração: Max Bilck

Materiais complementares:

VÍDEO: ESOcast 87: Resultados do Pálido Ponto Vermelho

Nenhum espectador vai querer perder este episódio do ESOcast, onde falamos sobre o resultado da procura de um planeta em torno da estrela mais próxima do Sistema Solar.

A campanha Pálido Ponto Vermelho tinha como objetivo encontrar um planeta em órbita da nossa vizinha estelar mais próxima, a Proxima Centauri. Incrivelmente, a campanha foi um sucesso e a equipe de pesquisadores descobriu efetivamente um planeta, Proxima b, que para tornar as coisas ainda mais interessantes se situa na zona de habitabilidade da sua estrela hospedeira. O recentemente descoberto Proxima b é sem dúvida o candidato mais próximo de nós que poderá abrigar vida alienígena.

Neste ESOcast explicamos de modo detalhado os resultados deste trabalho pioneiro, dando especial destaque aos seguintes pontos:

• O extenso processo de verificação realizado pela equipe de modo a garantir um resultado preciso.

• Os fatores a favor e contra a possibilidade da existência de vida em Proxima b.

• A natureza de uma “zona habitável” em torno de uma estrela.

A descoberta de Proxima b trata-se de um resultado científico importante, o que torna este ESOcast muito interessante para aqueles que sentem curiosidade relativamente a uma das questões astronômicas mais intrigantes — “Estaremos sozinhos?”

Crédito: ESO.

VÍDEO: Voo pelo sistema de Proxima Centauri.

Este vídeo leva o espectador desde a Terra até à estrela mais próxima, Proxima Centauri. Aqui podemos ver o planeta Proxima b, que orbita a sua estrela anã vermelha a cada 11,2 dias. Este planeta situa-se na zona de habitabilidade da estrela, o que significa que pode ter água líquida em sua superfície.

Crédito: PHL @ UPR Arecibo, ESO. Music by Lyford Rome

Proxima Centauri e o seu planeta comparados ao Sistema Solar.

Este gráfico compara a órbita do planeta em torno de Proxima Centauri — Proxima b — com a mesma região no Sistema Solar. Proxima Centauri é menor e mais fria que o Sol e o seu planeta orbita muito mais próximo da estrela do que Mercúrio orbita o Sol. O resultado é que o planeta se situa bem dentro da zona de habitabilidade da estrela, local onde água líquida pode existir na superfície do planeta.

Crédito: ESO/M. Kornmesser/G.   Coleman

Localização de Proxima Centauri no céu austral.

Esta imagem combina uma vista do céu austral sobre o telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado no Observatório de La Silla, no Chile, com imagens das estrelas Proxima Centauri (embaixo à direita) e da estrela dupla Alfa Centauri AB (embaixo à esquerda) obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA. Proxima Centauri é a estrela mais próxima do Sistema Solar e possui em sua órbita o planeta Proxima b, o qual foi descoberto com o auxílio do instrumento HARPS montado no telescópio de 3,6 metros do ESO.

Crédito: Y. Beletsky (LCO)/ESO/ESA/NASA/M. Zamani

 Proxima Centauri na constelação austral do Centauro.

 

Este mapa mostra a enorme constelação austral do Centauro, onde estão assinaladas a maioria das estrelas visíveis a olho nu numa noite escura e límpida. A localização da estrela mais próxima do Sistema Solar, Proxima Centauri, está marcada com um círculo vermelho. Esta estrela é muito fraca para poder ser observada a olho nu, no entanto pode ser encontrada com o auxílio de um pequeno telescópio.

Crédito: ESO/IAU and Sky & Telescope

Pálido Ponto Vermelho

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A campanha Pálido Ponto Vermelho é uma busca internacional por um exoplaneta do tipo terrestre em órbita da estrela mais próxima de nós, Proxima Centauri. O projeto fará uso do instrumento HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO no Observatório de La Silla, assim como do Las Cumbres Observatory Global Telescope Network (LCOGT) e do Burst Optical Observer and Transient Exploring System (BOOTES).

Será uma das poucas campanhas de divulgação científica que permitirá ao público assistir ao processo científico de obtenção de dados em observatórios modernos. O público terá a oportunidade de ver como é que diferentes equipes de astrônomos com diferentes especialidades trabalham em conjunto para coletar, analisar e interpretar dados que podem, ou não, confirmar a presença de um planeta do tipo da Terra em órbita da nossa estrela vizinha mais próxima. A campanha de divulgação científica consistirá em posts em blogs e atualizações na rede sociai Twitter na conta do Pálido Ponto Vermelho, usando a hashtag #PaleRedDot. Para mais informações consulte o website do Pálido Ponto Vermelho: http://www.palereddot.org

Crédito: ESO/Pale Red Do