Dezembro de 2011 entrará na história como a primeira vez que a humanidade conseguiu detectar um planeta do tamanho da Terra em torno de outra estrela parecida com o Sol, disse François Fressin, astrônomo do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian. Fressin e sua equipe usaram a sonda Kepler para caçar planetas para encontrar dois mundos rochosos - um pouco maior que a Terra e o outro um pouco menor que Vênus.
Os dois planetas, chamados Kepler-20e e 20f, são os menores planetas encontrados até hoje. Eles têm diâmetros de 11.000 km (6.900 milhas) e 13.190 km (8.200 milhas) - equivalentes a 0,87 e 1,03 vezes a Terra. Os astrônomos esperam que esses mundos tenham composições rochosas, então suas massas devem ser inferiores a 1,7 e 3 vezes a da Terra.
Os dois mundos fazem parte de um sistema de vários planetas com cinco planetas em torno da mesma estrela e estão localizados a cerca de 1.000 anos-luz de distância na constelação de Lyra. "As pessoas podem apontar para essa área no céu e dizer que é aqui que a era da exo-Terra começou", disse Fressin, acrescentando que os dois mundos rochosos estão muito perto de sua estrela - e, portanto, muito quentes - para serem habitáveis.
O Kepler-20e orbita a cada 6,1 dias a uma distância de 4,7 milhões de milhas. O Kepler-20f orbita a cada 19,6 dias a uma distância de 10,3 milhões de milhas. Devido a suas órbitas apertadas, eles são aquecidos a temperaturas de 760 graus Celsius (1.400 graus Fahrenheit) e 426 C (800 graus F.)
O sistema solar onde esses planetas existem é bastante incomum, onde planetas rochosos e gasosos se alternam em suas posições, em vez de serem separados em grupos, como em nosso próprio sistema solar.
O primeiro planeta é um mundo semelhante a Netuno; então o primeiro planeta rochoso, Kepler 20e; próximo é outro mundo de Netuno; A seguir, é apresentado o próximo mundo rochoso 20f e, em seguida, outro planeta a gás semelhante a Netuno.
"Então, grande, pequeno, grande, pequeno, grande - o que é diferente de qualquer outro sistema até agora", disse David Charbonneau, da Universidade de Harvard. “Ficamos surpresos ao encontrar esse sistema de planetas de flip-flop. É muito diferente do nosso sistema solar. "
Além disso, todos os planetas são muito compactos, situados na órbita de Mercúrio ao redor do Sol.
Esse sistema incomum de planetas alternados pode não ser incomum, pois nossa amostra de sistemas solares ainda é relativamente pequena.
"Isso realmente é um problema para a nossa comunidade explicar", disse Linda Elkins-Tanton, diretora do Departamento de Magnetismo Terrestre da Instituição Carnegie para Ciências, em Washington, em resposta a uma pergunta feita pela Space Magazine sobre a dinâmica desse sistema. "Estamos realmente desafiando a comunidade pela razão pela qual isso aconteceu, e pode ser que o nosso sistema solar seja uma minoria".
Os astrônomos não acreditam que os planetas do Kepler-20 tenham se formado em seus locais atuais. Em vez disso, eles devem ter se formado mais longe de sua estrela e depois migrado para o interior, provavelmente através de interações com o disco de material do qual todos se formaram. Isso permitiu que os mundos mantivessem seu espaçamento regular, apesar dos tamanhos alternados.
"Achamos que eles migraram porque não conseguimos imaginar todas essas coisas tão próximas da estrela, onde está quente e apenas partes do material estão em forma sólida", disse Charbonneau à Space Magazine. "Acreditamos que o local de nascimento de um mundo semelhante a Netuno está mais distante da estrela e, com o tempo, os planetas migram. Não ficaria surpreso se virmos mais sistemas como esse enquanto continuamos explorando".
Questionado sobre quando a equipe Kepler pode encontrar um planeta "melhor dos dois mundos" - um que seja do tamanho certo e no lugar certo para ser habitável, Nick Gautier, cientista do projeto Kepler, disse que pode encontrar um no próximo ano ou dois, mas a missão Kepler pode precisar de uma extensão para garantir a localização do Santo Graal dos exoplanetas - um que é exatamente como a Terra.
Kepler identifica "objetos de interesse" procurando estrelas que escurecem levemente, o que pode ocorrer quando um planeta cruza a face da estrela. Para confirmar um planeta em trânsito, os astrônomos procuram que a estrela oscile à medida que é puxada gravitacionalmente por seu companheiro em órbita (um método conhecido como velocidade radial).
O sinal de velocidade radial para planetas pesando uma a poucas massas terrestres é muito pequeno para ser detectado com a tecnologia atual. Portanto, outras técnicas devem ser usadas para validar que um objeto de interesse é realmente um planeta.
Uma variedade de situações poderia imitar o escurecimento de um planeta em trânsito. Por exemplo, um sistema de estrela binária eclipsante cuja luz se mistura com a estrela Kepler-20 criaria um sinal semelhante. Para descartar tais impostores, a equipe simulou milhões de cenários possíveis com o Blender - software personalizado desenvolvido por Fressin e Willie Torres, da CfA. Eles concluíram que as chances são fortemente favoráveis ao Kepler-20e e 20f serem planetas.
Fressin e Torres também usaram o Blender para confirmar a existência do Kepler-22b, um planeta na zona habitável de sua estrela que foi anunciada pela NASA no início deste mês. No entanto, esse mundo era muito maior que a Terra.
"Esses novos planetas são significativamente menores do que qualquer planeta encontrado até agora orbitando uma estrela parecida com o Sol", acrescentou Fressin.
Para leitura adicional:
Em papel Natureza
