Recorrendo a dados obtidos pelo espectrógrafo ESPRESSO e pela missão espacial TESS, da NASA, uma equipa de astrónomos, que inclui vários investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) na Universidade do Porto, concluiu que o planeta LHS 1140 b, que orbita na zona de habitabilidade da estrela LHS 1140, será um mundo aquático com massa pouco maior do que a da Terra.

LHS 1140 é uma estrela anã vermelha a 41 anos-luz de distância, na direção da constelação da Baleia (Cetus), com cerca de 5 mil milhões de anos (pouco mais velha do que o Sol) e com uma temperatura à superfície a rondar os 3000º C, pouco mais de metade da temperatura do Sol.

Os dados provenientes da missão espacial TESS e do ESPRESSO, instalado no Observatório do Paranal (ESO), permitiram então obter valores muito precisos para as massas e diâmetros de dois planetas que orbitam em torno de LHS 1140: O planeta LHS 1140 b tem 1,7 vezes o diâmetro e 6,5 vezes a massa da Terra, enquanto o “irmão”“c” tem 1,3 vezes o diâmetro e 1,8 vezes a massa da Terra.

Com estes dados, foi então possível calcular a densidade destes planetas e caracterizar a sua composição interna. No caso do LHS 1140 b, os cálculos apontam para que o planeta seja do tipo terrestre e com a superfície coberta por água líquida.

Sendo menos quente do que o Sol, a zona de habitabilidade da LHS 1140 está mais próxima daquela do que no caso da Terra. Por isso, apesar de ter uma órbita de apenas 24,7 dias, o planeta “b” orbita dentro desta zona, onde planetas do tipo terrestre estão à distância certa da estrela para poderem ter água líquida na sua superfície.

Esquema do sistema planetário LHS 1140. (Crédito: Jorge Lillo-Box)

“Um dos melhores alvos” para procura de “outra Terra”

Como explica Sérgio Sousa, investigador do IA e da U.Porto, esta descoberta constitui “mais um grande passo na procura de uma ‘outra Terra'”. Por outro lado, “o ESPRESSO mostra aqui a sua grande capacidade para detetar e caracterizar planetas muitíssimo interessantes, que serão certamente alvos de estudos detalhados no que diz respeito a habitabilidade fora do nosso sistema solar”.

João Faria, investigador do IA e do departamento de Física e Astronomia da Faculdade de Ciências da U.Porto, destaca também a relevância dos dados agora revelados. E elege mesmo o planeta LHS 1140 b como “um dos melhores alvos para futuras pesquisas por biomarcadores”.

Mas as descobertas não se ficam por aqui. Além de caracterizar melhor os planetas “b” e “c” que orbitam em torno de LHS 1140, a equipa detetou ainda evidências da presença de mais dois exoplanetas até agora desconhecidos, à volta da estrela.

Um desses planetas trata-se de LHS 1140 d, que terá 4,8 vezes a massa da Terra e um período orbital de cerca de 79 dias. Este planeta orbita ligeiramente fora da zona de habitabilidade da estrela e terá uma composição interna na fronteira entre os planetas rochosos e gasosos. Há ainda indícios de um quarto planeta, que pode partilhar a órbita com o planeta “c”, mas são precisos mais estudos até confirmar este cenário.

Para já, o responsável pelo ESPRESSO no ESO, Pedro Figueira (IA & ESO) não esconde o orgulho nos resultados obtidos: “Esta foi uma das primeiras estrelas a ser observada com o ESPRESSO e a estrela em que mais tempo se investiu para deteção de exoplanetas por velocidades radiais. A nossa motivação inicial era caracterizar troianos em torno deste sistema, mas a verdade é que os pequenos planetas são comuns e o ESPRESSO revelou que esta estrela não é exceção”.

Em busca de novos mundos

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) e a instalação do espectrógrafo HIRES no maior telescópio da próxima geração, o ELT (ESO).

O resultado foi publicado na última edição da prestigiada revista científica Astronomy & Astrophysics.