Cientista da U.Porto ajuda a descobrir exoplaneta semelhante à Terra

Apesar de ser parecido com a Terra em dimensão e massa, o Kepler-78b deverá ser mais semelhante ao mítico planeta Vulcano (Figura: David Aguilar / CfA)

Com dados combinados do espectrógrafo HARPS-N e do telescópio espacial Kepler (NASA), uma equipa internacional, da qual faz parte Pedro Figueira do Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP), conseguiu determinar a massa e o diâmetro do Kepler-78b, o primeiro exoplaneta descoberto que apresenta uma composição semelhante à da Terra

Situada a 700 anos-luz da Terra e com cerca de 74% do diâmetro do Sol, o “novo planeta” terá 1,16 vezes o diâmetro e 1,86 vezes a massa do nosso planeta, tendo por isso uma densidade de 5,57 g/cm3. Com estas características, os modelos existentes para a estrutura dos planetas apontam para que o Kepler-78b seja rochoso, e com um núcleo de ferro relativamente grande, que pode corresponder até 40% da sua massa total.

Segundo Pedro Figueira, co-autor do artigo que anunciou a descoberta do Kepler-78b na última edição da revista “Nature”, “este planeta é aquele que, pela sua massa e dimensão, mais se aproxima do nosso. Para o detetar, tivemos de usar estratégias de observação inteligentes, para tirar o máximo proveito do HARPS-N, e fazer uma cuidada análise dos dados. Ao fazê-la, chegámos a um resultado que é o melhor cartão-de-visita que se poderia esperar deste espectrógrafo”.

Hoje sabe-se que mais de metade das estrelas semelhantes ao Sol têm no mínimo um planeta e pelo menos um sexto dessas estrelas têm planetas com diâmetros entre 0,75 e 1,25 vezes o diâmetro da Terra. No caso da Kepler-78, quando observada pelo telescópio espacial Kepler, apresentava um sinal compatível com um trânsito de um planeta com 1,16 raios terrestes, numa órbita com período de 8,5 horas e a uma distância de apenas 0,0089 unidades astronómicas (cerca de 43,5 vezes mais próximo que Mercúrio está do Sol), o que era considerado uma órbita impossível.

Assim, e aproveitando a instalação do novo espectrógrafo HARPS-N, no Telescopio Nazionale Galileo (TNG) do Observatório de Roque de Los Muchachos (La Palma, Espanha), a equipa liderada por Francesco Pepe (OAUG) iniciou uma campanha de observação desta estrela, em maio de 2013. Uma análise muito cuidadosa dos dados revelou a presença do planeta, com raio compreendido entre 1,084 e 1,332 raios da Terra; e massa compreendida entre 1,61 e 2,24 massas terrestes.

Para Pedro Figueira “não foi fácil extrair dos dados a confirmação que o sinal encontrado pelo Kepler era devido a um planeta. Só depois de vários meses de trabalho conseguimos identificar o sinal do planeta. A sua confirmação é um testemunho claríssimo do elevado nível da astronomia planetária atual, e do impressionante progresso feito nos últimos anos”

O planeta Kepler-78b é um desafio para os astrónomos, pois não deveria ter uma órbita tão próxima da sua estrela. Eventualmente, este planeta escaldante será destruído pela força gravítica, que tem vindo a reduzir o tamanho da sua órbita. Segundo os modelos, a desintegração do planeta deverá ocorrer nos próximos 3 mil milhões de anos.

Tendo em conta o seu curto período orbital, o Kepler-78b terá uma temperatura à superfície entre os 1800ºC e os 3300ºC. Assim, apesar de ser parecido com a Terra em dimensão e massa, deverá ser mais semelhante ao mítico planeta Vulcano, que em tempos se julgou orbital o Sol, mais próximo da nossa estrela que Mercúrio.