Nova ‘super-Terra’ descoberta se torna alvo promissor na busca por vida extraterrestre

A descoberta de uma possível “super-Terra” a menos de 20 anos-luz do nosso planeta está oferecendo aos cientistas uma nova esperança na busca por outros mundos que possam abrigar vida, segundo uma equipe internacional que inclui pesquisadores da Universidade Penn State. Eles apelidaram o exoplaneta, denominado GJ 251 c, de “super-Terra”, já que os dados sugerem que ele é quase quatro vezes mais massivo que a Terra e provavelmente é um planeta rochoso.

“Procuramos esse tipo de planeta porque eles representam nossa melhor chance de encontrar vida em outros lugares”, disse Suvrath Mahadevan, professor Verne M. Willaman de Astronomia em Penn State e coautor do artigo sobre a descoberta, publicado hoje (23 de outubro) no The Astronomical Journal. “O exoplaneta está na zona habitável — ou ‘zona Cachinhos Dourados’ —, a distância ideal de sua estrela para que possa existir água líquida em sua superfície, caso possua a atmosfera adequada.”

Por décadas, a busca por planetas que possam abrigar água líquida — e, possivelmente, vida — tem levado astrônomos a projetar e construir telescópios e modelos computacionais avançados, capazes de detectar até mesmo os sinais mais tênues da luz estelar. Essa mais recente descoberta é resultado de duas décadas de observações e oferece uma das perspectivas mais promissoras até agora para a busca por sinais de vida em outros planetas, afirmou Mahadevan.

O exoplaneta foi identificado a partir de dados do Habitable-Zone Planet Finder (HPF), um espectrógrafo de alta precisão no infravermelho próximo — um tipo de prisma complexo que separa os sinais da luz estelar —, acoplado ao Telescópio Hobby-Eberly do Observatório McDonald, no Texas. Pesquisadores de Penn State lideraram o projeto e a construção do HPF, desenvolvido para detectar planetas semelhantes à Terra nas zonas habitáveis de estrelas próximas.

“Chamamos o instrumento de Habitable Zone Planet Finder porque buscamos mundos que estejam à distância certa de sua estrela para que a água líquida possa existir em sua superfície. Esse tem sido o objetivo central dessa pesquisa”, disse Mahadevan. “Essa descoberta representa um dos melhores candidatos na busca por assinaturas atmosféricas de vida em outros mundos nos próximos cinco a dez anos.”

Mahadevan e seus colegas fizeram a descoberta ao analisar uma vasta coleção de dados reunidos ao longo de mais de 20 anos, coletados por telescópios em todo o mundo, concentrando-se no leve movimento — ou “balanço” — da estrela hospedeira do planeta, GJ 251. Esse “balanço” consiste em minúsculos deslocamentos Doppler na luz da estrela, causados pela gravidade de um planeta em órbita.

Eles usaram as observações de base para aprimorar inicialmente as medições do “balanço” de um planeta interno já conhecido, o GJ 251 b, que orbita a estrela a cada 14 dias. Em seguida, combinaram esses dados de base com novas medições de alta precisão obtidas pelo HPF (Habitable-Zone Planet Finder), revelando um segundo e mais forte sinal, com um período de 54 dias — indicando a presença de outro planeta, muito mais massivo, no sistema.
A equipe confirmou ainda o sinal do planeta usando o espectrômetro NEID, construído por pesquisadores da Penn State e acoplado a um telescópio no Observatório Nacional Kitt Peak, no Arizona.

“Estamos na vanguarda da tecnologia e dos métodos de análise com esse sistema”, disse Corey Beard, autor correspondente do artigo, que conduziu a pesquisa enquanto cursava doutorado em astrofísica na Universidade da Califórnia, em Irvine. “Precisamos da próxima geração de telescópios para obter imagens diretas desse candidato, mas também precisamos de investimento comunitário.”

Um dos maiores desafios para encontrar mundos distantes é separar o sinal planetário da própria atividade da estrela — uma espécie de “clima estelar”, explicou Mahadevan. A atividade estelar, como as manchas solares, pode imitar o movimento periódico de um planeta, criando a falsa impressão de sua existência.
Para distinguir sinal de ruído, os pesquisadores aplicaram técnicas avançadas de modelagem computacional, analisando como os sinais variam entre diferentes comprimentos de onda — ou cores — da luz.

“É um jogo difícil, tentando suprimir a atividade estelar e, ao mesmo tempo, medir seus sinais sutis — extraindo indícios mínimos do que é, essencialmente, um caldeirão magnetosférico fervilhante na superfície da estrela”, disse Mahadevan.

Ele explicou que descobrir exoplanetas como o GJ 251 c exige instrumentos de ponta e análises de dados altamente complexas. O trabalho envolve colaborações entre múltiplas instituições e especialistas em todo o mundo e, acima de tudo, requer um compromisso contínuo dos países que financiam a pesquisa — que muitas vezes pode levar décadas para gerar resultados concretos.

“Essa descoberta é um excelente exemplo do poder da pesquisa multidisciplinar na Penn State”, afirmou Eric Ford, professor distinto de Astronomia e Astrofísica e diretor de pesquisa do Instituto de Ciências Computacionais e de Dados (ICDS) da universidade.
“Reduzir o ruído causado pela atividade estelar exigiu não apenas instrumentação de ponta e acesso a telescópios, mas também a personalização de métodos de ciência de dados para as necessidades específicas dessa estrela e da combinação de instrumentos utilizados. A união de dados precisos e métodos estatísticos de última geração permitiu que nossa equipe interdisciplinar transformasse dados em uma descoberta empolgante — que abre caminho para que observatórios futuros busquem evidências de vida além do nosso sistema solar.”

Embora o exoplaneta descoberto ainda não possa ser observado diretamente com os instrumentos atuais, Mahadevan afirmou que a próxima geração de telescópios poderá analisar sua atmosfera, possivelmente revelando sinais químicos de vida.

“Estamos sempre focados no futuro”, disse ele. “Seja garantindo que a próxima geração de estudantes possa participar de pesquisas de ponta, seja projetando e construindo novas tecnologias para detectar planetas potencialmente habitáveis.”

O novo exoplaneta descoberto está em uma posição ideal para ser observado diretamente por tecnologias mais avançadas. Mahadevan e seus alunos já estão se preparando para o momento em que os novos telescópios terrestres de classe 30 metros entrarem em operação. Equipados com instrumentos sofisticados, esses telescópios deverão ter a capacidade de obter imagens de planetas rochosos próximos, situados em zonas habitáveis.

• Veja também: Encontram um planeta errante que cresce 6 bilhões de toneladas por segundo

“Embora ainda não possamos confirmar a presença de uma atmosfera ou de vida em GJ 251 c, o planeta representa um alvo promissor para futuras explorações”, afirmou Mahadevan. “Fizemos uma descoberta empolgante, mas ainda há muito a aprender sobre esse mundo.”

A lista completa de autores e financiadores está disponível no artigo. A pesquisa teve apoio da Fundação Nacional de Ciências dos EUA (NSF), da NASA e da Fundação Heising-Simons, que financiaram as atividades da Penn State nesse projeto.

Fonte