Possível “Super-Terra” encontrada após décadas de buscas

A apenas seis anos-luz de distância,  um mundo congelado parece estar orbitando uma pequena estrela vermelha. Se estiver realmente lá, o planeta alienígena iria, pelo menos em parte, realizar uma fantasia de décadas, e isso poderia se tornar um dos alvos mais promissores para os astrônomos interessados em conhecer os muitos mundos além do nosso sistema solar.

O candidato a planeta recém-descoberto, descrito esta semana na revista Nature, orbita o que é coloquialmente conhecido como Estrela de Barnard, a única estrela que está mais próxima do nosso sol. O sistema estrelar Alpha Centauri, que está a dois anos-luz mais próximo e  abriga um planeta próprio, é, na verdade, composto por três estrelas. Por outro lado, a Estrela de Barnard é uma estrela anã vermelha que é mais velha que o sol e tem cerca de um sexto do seu tamanho. É invisível sem um bom telescópio, por isso a estrela vizinha não foi descoberta antes de 1916.

Ainda assim, a Estrela de Barnard há muito tempo é mencionada nos contos de ficção científica, inspirando astrônomos a sugerir a presença de mundos em órbita desde os anos 1960 e levando autores de ficção a escreverem contos de aventura em torno da pequena estrela escondida.

 “A Estrela de Barnard é uma das estrelas mais famosas do céu”, diz Ignasi Ribas, do Instituto de Ciências da Europa da Espanha. “As pessoas sempre procuraram planetas por lá.”

O mundo é pequeno

Embora os cientistas não tenham confirmado a existência de exoplanetas até os anos 1990, o astrônomo holandês Peter van de Kamp havia  relatado três décadas antes  que dois planetas gigantescos e gasosos pareciam circundar a Estrela de Barnard, alimentando o interesse em confirmar esses mundos próximos.  Os planetas de Van de Kamp provavelmente não existem, diz Ribas, já que a equipe teria visto mundos tão grandes durante suas campanhas de observação mais recentes. Todavia planetas menores ainda poderiam se mover em torno dessa estrela vizinha, permanecendo escondidos por décadas devido aos seus tamanhos.

Mesmo para estrelas tão próximas a nós, observar mundos menores não é tão simples quanto mirar um telescópio. Para algumas técnicas, como a busca de trânsitos planetários — como fez o  prolífico telescópio Kepler da NASA— é uma questão de escala: os alinhamentos que nos permitem localizar mundos em trânsito são relativamente raros, mas o Kepler olhou atentamente um pedaço do céu cheio de centenas de milhares de estrelas, apresentando assim, milhares de descobertas.

Outras técnicas não contam com tais alinhamentos, mas são limitadas nos tipos de planetas que podem revelar. E, na maioria dos casos, a miríade de sinais que revelam a presença de planetas se torna mais difícil de se obter à medida que esses mundos diminuem de tamanho, diz Erik Petigura, da Caltech.

Em 2016, Ribas e seus colegas começaram a mirar o instrumento CARMENES, montado no observatório espanhol Calar Alto, para a Estrela de Barnard. Eles procuravam pequenas oscilações no movimento da estrela – impressões digitais gravitacionais de um planeta em órbita puxando suavemente sua estrela. O conjunto de dados coletados ao longo de 20 anos por seis diferentes instrumentos de observação já  havia sugerido que o tal planeta poderia existir; se assim for, os dados indicam que provavelmente levou 233 dias terrestres para completar uma órbita.

Depois de 300 observações adicionais, Ribas e seus colegas ficaram satisfeitos por terem encontrado aquelas agitações periódicas de 233 dias no movimento da estrela.

“Agora temos quase 800 medições que estamos publicando,” ele diz. “Temos esse sinal muito claro de que ele está lá, por isso não temos dúvidas de que esta periodicidade está lá.”

Mas o trabalho deles ainda não está concluído. Uma vez que conseguiu um sinal, a equipe precisava descartar outras fontes prováveis do movimento, como manchas estrelares ou regiões ativas que poderiam estar se disfarçando de planeta. Muitas estrelas anãs vermelhas produzem numerosos surtos e espasmos  que podem parecer, à primeira vista, com um planeta em órbita. Mas, com base em observações, a Estrela de Barnard é excepcionalmente tranquila e bem-comportada, e é por isso que Ribas e sua equipe estão razoavelmente confiantes em sua detecção.

“Temos 99% de certeza de este é um sinal planetário, mas 99 não é 100%,” diz ele. “E se o planeta da Estrela de Barnard realmente não estiver lá? Ele será agredido muitas e muitas vezes e as pessoas tentarão matá-lo, mas é assim que a ciência funciona.”

Esforço heroico

Alguns astrônomos, talvez sem surpresa, não estão tão convencidos de que a equipe tenha avistado um exoplaneta extremamente próximo.

“Claramente há um sinal periódico nos dados e é reconfortante que pareça estar presente em vários conjuntos de dados,” diz Petigura. “No entanto, eu não chamaria isso de detecção segura.”

Além disso, as duas décadas de dados que reforçam a afirmação da equipe são confusas e inconclusivas, diz Debra Fischer, da Universidade de Yale.

 “Isso foi um esforço heroico,” diz ela. “No entanto, mesmo com o número de observações que foram analisadas aqui, o sinal putativo está repleto de erros de medição. Felizmente, a próxima geração de espectrógrafos, que fornecerão dados com maior fidelidade, está sendo comissionada e deve ser capaz de acompanhar este candidato a planeta.” 

Se estudos de acompanhamento mostrarem que o planeta é real, ele tem a massa pelo menos três vezes maior que a da Terra e é bastante frio. A longa órbita do planeta em torno de sua sombria estrela significa que sua temperatura superficial está em torno de -170 graus Celsius, em média – frio demais para suportar vida superficial como a que conhecemos.

“Se eu tivesse que especular sobre como este planeta é, eu diria que ele deve se assemelhar a uma versão ampliada de algumas das luas de Júpiter ou Saturno,” diz Petigura. “Algo como Ganimedes, Calisto ou Titã, com grandes quantidades de rocha, e também gelo.”

Uma questão chave é se o mundo é grande o suficiente para manter uma atmosfera; se assim for, ele pode ser mais como um  mini-Netuno inchado que uma sólida super-Terra. Mesmo assim, Petigura diz, “se ele tivesse uma atmosfera semelhante à da Terra, o planeta seria frio demais para a existência de água líquida em sua superfície.”

Dito isso, há vários planetas congelados povoando a ficção científica, como Hoth, um icônico campo de batalha em Star Wars, ou Delta Vega, o mundo de gelo no qual um jovem Capitão Kirk encontra o mais velho Spock em Star Trek. E um planeta orbitando a Estrela de Barnard serve simplesmente como um ponto de referência para os viajantes espaciais na série O Mochileiro das Galáxias.

Então, mesmo que este candidato a planeta seja muito frio para a vida como a conhecemos, é um mundo sedutor que pode caber nas páginas da nossa imaginação.