Descobertos dois raros super-mercúrios no mesmo sistema

A descoberta destes dois exoplanetas no mesmo sistema estelar, conduzida por investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, numa equipa liderada por Susana Barros, fornece pistas acerca da formação de planetas como Mercúrio.

Ao observar o sistema HD 23472 com o espectrógrafo ESPRESSO1 (ESO), uma equipa, liderada pela investigadora Susana Barros, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, encontrou três super terras e dois super mercúrios. Este último tipo de exoplaneta ainda é muito raro — contando com os dois agora descobertos, só se conhecem oito super mercúrios.

O objetivo desta investigação, agora publicada na revista “Astronomy & Astrophysics“, era caracterizar a composição de planetas pequenos e compreender como esta pode mudar com a localização e temperatura do planeta, e como está relacionada com as propriedades da estrela-mãe.

Susana Barros explica que a equipa pretendia “estudar a transição entre ter ou não ter uma atmosfera, o que pode estar relacionado com a evaporação provocada pela irradiação da estrela”. “A equipa descobriu que o sistema tem três super terras com uma atmosfera significativa e, surpreendentemente, dois super mercúrios, que são também os planetas mais próximos da estrela”, acrescenta.

Dos cinco exoplanetas do sistema HD 23472, três dos quais têm massas menores do que a Terra. Estes são dos exoplanetas mais leves, cujas massas foram medidas recorrendo ao método das velocidades radiais6, algo que só se tornou possível graças à grande precisão do espectrógrafo ESPRESSO, instrumento com bandeira portuguesa instalado no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile. E a presença de não um, mas dois super mercúrios, deixou na equipa uma vontade de querer aprofundar mais o assunto.

O planeta Mercúrio, no Sistema Solar, tem um núcleo relativamente maior e um manto relativamente mais pequeno do que os outros planetas, mas não se sabe porquê. Algumas das explicações possíveis envolvem grandes colisões, que teriam arrancado parte do manto do planeta, ou devido à sua alta temperatura, parte do manto de Mercúrio poderá ter evaporado. Surpreendentemente, outros exoplanetas com as mesmas características, denominados “super-mercúrios”, foram recentemente descobertos a orbitar outras estrelas.

Susana Barros afirma: “Pela primeira vez descobrimos um sistema estelar com dois super mercúrios. Isto dá-nos pistas acerca da formação destes planetas, o que nos pode ajudar a excluir algumas hipóteses. Por exemplo, se um impacto grande, o suficiente para criar um super mercúrio, já é bastante improvável, dois desses impactos são praticamente impossíveis. Continuamos sem saber como este tipo de planetas se forma, mas parece estar relacionado com a composição da estrela-mãe. Este sistema pode-nos ajudar a descobrir.”

Outro dos membros da equipa, Olivier Demangeon, comenta: “Para compreender como é que estes dois super mercúrios se formaram será necessário uma melhor caracterização da composição destes. Como estes planetas têm diâmetros menores do que a Terra, os instrumentos atuais não têm resolução suficiente para medir a composição da superfície, ou até a existência de uma potencial atmosfera. O futuro Extremely Large Telescope (ELT) e o seu espectrógrafo de primeira geração ANDES7 irão ter, pela primeira vez, tanto a sensibilidade, como a precisão necessárias para tentarmos fazer essas observações”.

Mas o grande objetivo é encontrar outra Terra: “A existência de atmosfera dá-nos pistas acerca da formação e evolução deste sistema, e também tem implicações na habitabilidade dos planetas. Gostaria de estender este tipo de estudos a planetas com períodos mais longos, que têm temperaturas mais amenas”, diz Susana Barros.

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