Encontrado planeta em zona de habitabilidade mais próximo da Terra


A campanha Pálido Ponto Vermelho revela um mundo com a massa da Terra em órbita de Proxima Centauri
This picture combines a view of the southern skies over the ESO 3.6-metre telescope at the La Silla Observatory in Chile with images of the stars Proxima Centauri (lower-right) and the double star Alpha Centauri AB (lower-left) from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. Proxima Centauri is the closest star to the Solar System and is orbited by the planet Proxima b, which was discovered using the HARPS instrument on the ESO 3.6-metre telescope.
This picture combines a view of the southern skies over the ESO 3.6-metre telescope at the La Silla Observatory in Chile with images of the stars Proxima Centauri (lower-right) and the double star Alpha Centauri AB (lower-left) from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. Proxima Centauri is the closest star to the Solar System and is orbited by the planet Proxima b, which was discovered using the HARPS instrument on the ESO 3.6-metre telescope.

Com o auxílio dos telescópios do ESO e outras infraestruturas, astrônomos encontraram evidências claras de um planeta orbitando a estrela mais próxima da Terra, Proxima Centauri. Este mundo há muito procurado, designado por Proxima b, orbita a sua estrela progenitora, vermelha e fria, a cada 11 dias, e possui uma temperatura que permite a existência de água líquida em sua superfície. Este mundo rochoso é um pouco mais massivo que a Terra e trata-se do exoplaneta mais próximo de nós — podendo também ser o mais próximo a abrigar vida fora do Sistema Solar. Um artigo científico descrevendo esta descoberta marcante será publicado na revista Nature em 25 de agosto de 2016.

A estrela anã vermelha Proxima Centauri situa-se a pouco mais de 4 anos-luz de distância do Sistema Solar, sendo assim a estrela mais próxima da Terra depois do Sol. Esta estrela fria, localizada na constelação do Centauro, é muito fraca para poder ser vista a olho nu, situando-se perto do par de estrelas muito mais brilhante conhecido como Alfa Centauri AB.

This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.
Concepção artística do planeta que orbita Proxima Centauri (anotada)

Durante a primeira metade de 2016, Proxima Centauri foi regularmente observada com o espectrógrafo HARPS, montado no telescópio de 3,6 metros do ESO, instalado em La Silla, no Chile, e simultaneamente monitorada por outros telescópios em todo o mundo [1]. Tratou-se da campanha Pálido Ponto Vermelho, durante a qual uma equipe de astrônomos liderada por Guillem Anglada, do Queen Mary University of London, procurou uma oscilação minúscula da estrela, que seria causada pela atração gravitacional de um possível planeta que a orbitasse [2].

Uma vez que este é um tópico que gera muito interesse entre o público, de meados de janeiro a abril de 2016 o progresso da campanha foi compartilhado publicamente no website Pálido Ponto Vermelho e nas redes sociais. Relatórios regulares foram acompanhados por diversos artigos de divulgação escritos por especialistas de todo o mundo.

This image of the sky around the bright star Alpha Centauri AB also shows the much fainter red dwarf star, Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The picture was created from pictures forming part of the Digitized Sky Survey 2. The blue halo around Alpha Centauri AB is an artifact of the photographic process, the star is really pale yellow in colour like the Sun.
O céu em torno de Alfa Centauri e Proxima Centauri (anotado)

Guillem Anglada contextualiza esta busca única: “Os primeiros indícios da existência de um possível planeta em torno de Proxima Centauri foram observados em 2013, no entanto a detecção não foi convincente. Desde essa época que temos trabalhado arduamente de modo a obter mais observações a partir do solo com a ajuda do ESO e outras instituições. Preparamos a campanha Pálido Ponto Vermelho por cerca de dois anos.

On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. Seen in this picture, from left to right: Dr. S. Pete Worden, Dr. Guillem Anglada-Escudé, Dr. Pedro J. Amado and Prof. Dr. Ansgar Reiners.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. Seen in this picture, from left to right: Dr. S. Pete Worden, Dr. Guillem Anglada-Escudé, Dr. Pedro J. Amado and Prof. Dr. Ansgar Reiners.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. In this picture, Dr. S. Pete Worden gives a speech.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. In this picture, Dr. S. Pete Worden gives a speech.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany.
Pale Red Dot was an international search for an Earth-like exoplanet around the closest star to us, Proxima Centauri. It used HARPS, attached to ESO’s 3.6-metre telescope at La Silla Observatory, as well as other telescopes around the world. It was one of the few outreach campaigns allowing the general public to witness the scientific process of data acquisition in modern observatories. The public could see how teams of astronomers with different specialities work together to collect, analyse and interpret data, which ultimately confirmed the presence of an Earth-like planet orbiting our nearest neighbour. The outreach campaign consisted of blog posts and social media updates on the Pale Red Dot Twitter account and using the hashtag #PaleRedDot. For more information visit the Pale Red Dot website: http://www.palereddot.org
Pale Red Dot was an international search for an Earth-like exoplanet around the closest star to us, Proxima Centauri. It used HARPS, attached to ESO’s 3.6-metre telescope at La Silla Observatory, as well as other telescopes around the world. It was one of the few outreach campaigns allowing the general public to witness the scientific process of data acquisition in modern observatories. The public could see how teams of astronomers with different specialities work together to collect, analyse and interpret data, which ultimately confirmed the presence of an Earth-like planet orbiting our nearest neighbour. The outreach campaign consisted of blog posts and social media updates on the Pale Red Dot Twitter account and using the hashtag #PaleRedDot. For more information visit the Pale Red Dot website: http://www.palereddot.org

Os dados do Pálido Ponto Vermelho, quando combinados com observações anteriores obtidas nos observatórios do ESO e outros, revelaram o sinal claro de um resultado verdadeiramente excitante. Em determinadas épocas, Proxima Centauri se aproxima da Terra com uma velocidade de cerca de 5 km/hora — a velocidade normal de caminhada de um ser humano — e em outras se afasta à mesma velocidade. Este padrão regular de variação nas velocidades radiais repete-se com um período de 11,2 dias. Uma análise cuidadosa dos minúsculos desvios Doppler resultantes mostrou que estes desvios indicam a presença de um planeta com uma massa de pelo menos 1,3 vezes a massa da Terra, orbitando a cerca de 7 milhões de km de Proxima Centauri — apenas 5% da distância Terra-Sol [3].

Guillem Anglada comenta a excitação dos últimos meses: “Verifiquei a consistência do sinal todos os dias durante as 60 noites da campanha Pálido Ponto Vermelho. Os primeiros 10 eram muito promissores, os primeiros 20 eram consistentes com as expectativas e a partir de 30 dias o resultado era praticamente definitivo, por isso começamos a escrever um artigo!

On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. In this image, Prof. Dr. Ansgar Reiners speaks.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. In this image, Prof. Dr. Ansgar Reiners speaks.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. Here the ESO Director General, Tim de Zeeuw, gives a speech.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany. Here the ESO Director General, Tim de Zeeuw, gives a speech.

As anãs vermelhas como Proxima Centauri são estrelas ativas, podendo por isso apresentar variações que reproduzem a presença de um planeta. Para excluir esta possibilidade, a equipe monitorou também de forma cuidadosa a variação do brilho da estrela durante a campanha, com o auxílio do telescópio ASH2, instalado no Observatório de Explorações Celestes de San Pedro de Atacama, no Chile, e da rede de telescópios do Observatório Las Cumbres. Os dados de velocidade radial obtidos nas épocas em que a estrela sofria erupções foram excluídos da análise final.

The relative sizes of a number of objects, including the three (known) members of Alpha Centauri triple system and some other stars for which the angular sizes have also been measured with the Very Large Telescope Interferometer (VLTI) at the ESO Paranal Observatory. The Sun and planet Jupiter are also shown for comparison.
The relative sizes of a number of objects, including the three (known) members of Alpha Centauri triple system and some other stars for which the angular sizes have also been measured with the Very Large Telescope Interferometer (VLTI) at the ESO Paranal Observatory. The Sun and planet Jupiter are also shown for comparison.

Embora o planeta Proxima b orbite muito mais próximo da sua estrela do que Mercúrio o faz do Sol no nosso Sistema Solar, a estrela propriamente dita é muito menos brilhante que o Sol, o que faz com que Proxima b se situe bem dentro dazona de habitabilidade da estrela, tendo uma temperatura superficial estimada que permite a presença de água líquida. Apesar da órbita temperada de Proxima b, as condições em sua superfície podem ser fortemente afetadas pelas erupções de raios ultravioleta e de raios X da estrela — que são muito mais intensas que as sentidas na Terra vindas do Sol [4].

An angular size comparison of how Proxima will appear in the sky seen from Proxima b, compared to how the Sun appears in our sky on Earth. Proxima is much smaller than the Sun, but Proxima b lies very close to its star.
An angular size comparison of how Proxima will appear in the sky seen from Proxima b, compared to how the Sun appears in our sky on Earth. Proxima is much smaller than the Sun, but Proxima b lies very close to its star. (Comparação entre tamanhos angulares aparentes)

Dois artigos científicos adicionais discutem a habitabilidade de Proxima b e seu clima. Estes artigos concluem que no momento a existência de água líquida na superfície deste planeta não pode ser descartada. Sendo assim, a água poderia estar presente apenas nas regiões mais iluminadas pela luz de sua estrela, que podem estar no hemisfério do planeta virado para estrela (no caso de rotação síncrona) ou na faixa tropical (no caso de uma ressonância orbital 3:2). A rotação de Proxima b, a forte radiação emitida pela estrela e a história de formação do planeta tornam seu clima bastante diferente do terrestre, e é improvável que Proxima b experimente estações do ano.

Esta descoberta marca o início de observações extensas subsequentes, tanto obtidas com os instrumentos atuais [5], como com a nova geração de telescópios gigantes tais como o European Extremely Large Telescope (E-ELT). Proxima b será o alvo principal para se procurar evidências de vida em outros locais do Universo. Aliás, o sistema de Alfa Centauri é também o alvo da primeira tentativa da humanidade de viajar para outro sistema estelar, o projeto StarShot.

This infographic compares the orbit of the planet around Proxima Centauri (Proxima b) with the same region of the Solar System. Proxima Centauri is smaller and cooler than the Sun and the planet orbits much closer to its star than Mercury. As a result it lies well within the habitable zone, where liquid water can exist on the planet’s surface.
This infographic compares the orbit of the planet around Proxima Centauri (Proxima b) with the same region of the Solar System. Proxima Centauri is smaller and cooler than the Sun and the planet orbits much closer to its star than Mercury. As a result it lies well within the habitable zone, where liquid water can exist on the planet’s surface.

Guillem Anglada conclui: “Muitos exoplanetas já foram descobertos muitos outros ainda o serão, no entanto a procura do mais próximo potencial planeta análogo à Terra e a sua subsequente descoberta constituíram na realidade uma experiência para toda a vida para toda a equipe. A história e esforços de muitas pessoas convergiram nesta descoberta. Este resultado é por isso também um tributo a todos eles. A procura de vida em Proxima b é o passo seguinte…

This artist’s impression shows the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image between the planet and Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.
This artist’s impression shows the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image between the planet and Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.

Notas

[1] Além dos dados obtidos na recente campanha Pálido Ponto Vermelho, o artigo incorpora ainda contribuições de cientistas que observam Proxima Centauri há muitos anos. Nestes incluem-se membros do programa original anãs M UVES/ESO (Martin Kürster e Michael Endl) e pioneiros na busca de exoplanetas como R. Paul Butler. Foram também incluídas observações públicas obtidas durante muitos anos pela equipe HARPS/Genebra.

[2] O nome Pálido Ponto Vermelho reflete a famosa referência de Carl Sagan à Terra como Pálido Ponto Azul. Como Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha, banhará o seu planeta com um brilho vermelho pálido.

[3] A detecção divulgada hoje já é tecnicamente possível há 10 anos. De fato, sinais com amplitudes menores já foram detectados anteriormente. No entanto, as estrelas não são bolas de gás lisas e a Proxima Centauri é uma estrela ativa. A detecção robusta de Proxima b apenas foi possível após se atingir um conhecimento detalhado de como a estrela varia em escalas de tempo de minutos a décadas e monitorar o seu brilho com telescópios fotométricos.

On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany.
On 24 August 2016 at 13:00 CEST, ESO hosted a press conference at its Headquarters in Garching, near Munich, Germany.

[4] A possibilidade deste tipo de planeta ter água e vida do tipo da Terra é assunto de debate intenso mas essencialmente teórico. As principais preocupações contra a presença de vida estão relacionadas com a proximidade da estrela. Por exemplo, forças gravitacionais manterão muito provavelmente o mesmo lado do planeta em luz perpétua, enquanto o outro lado se manterá em noite perpétua. A atmosfera do planeta pode também estar evaporando lentamente ou pode ter uma química mais complexa que a da Terra devido a radiação ultravioleta e raios X muito fortes, principalmente durante o primeiro bilhão de anos de vida da estrela. No entanto, nenhum destes argumentos é determinante, não se podendo tirar nenhuma conclusão sem evidências observacionais diretas e caracterização da atmosfera do planeta. Considerações semelhantes aplicam-se igualmente aos planetas recentemente descobertos em torno de TRAPPIST-1.

[5] Alguns dos métodos para estudar a atmosfera de um planeta dependem desse planeta passar em frente da sua estrela e a luz estelar passar através da atmosfera no seu percurso até à Terra. Atualmente não temos evidências de que Proxima b transite em frente ao disco da sua estrela progenitora e as hipóteses disso acontecer parecem pequenas, no entanto estão em progresso mais observações para verificar esta possibilidade.

This chart shows the large southern constellation of Centaurus (The Centaur) and shows most of the stars visible with the naked eye on a clear dark night. The location of the closest star to the Solar System, Proxima Centauri, is marked with a red circle. Proxima is too faint to see with the unaided eye but can be found using a small telescope.
This chart shows the large southern constellation of Centaurus (The Centaur) and shows most of the stars visible with the naked eye on a clear dark night. The location of the closest star to the Solar System, Proxima Centauri, is marked with a red circle. Proxima is too faint to see with the unaided eye but can be found using a small telescope.

Mais Informações

Este trabalho foi descrito no artigo científico intitulado “A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri”, de G. Anglada-Escudé et al., que será publicado na revista Nature a 25 de agosto de 2016.

A equipe é composta por Guillem Anglada-Escudé (Queen Mary University of London, Londres, RU), Pedro J. Amado (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), John Barnes (Open University, Milton Keynes, RU), Zaira M. Berdiñas (Instituto de Astrofísica de Andalucia – CSIC, Granada, Espanha), R. Paul Butler (Carnegie Institution of Washington, Department of Terrestrial Magnetism, Washington, EUA), Gavin A. L. Coleman (Queen Mary University of London, Londres, RU), Ignacio de la Cueva (Astroimagen, Ibiza, Espanha), Stefan Dreizler (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), Michael Endl (The University of Texas at Austin and McDonald Observatory, Austin, Texas, EUA), Benjamin Giesers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), Sandra V. Jeffers (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), James S. Jenkins (Universidad de Chile, Santiago, Chile), Hugh R. A. Jones (University of Hertfordshire, Hatfield, RU), Marcin Kiraga (Observatório da Universidade de Varsóvia, Varsóvia, Polónia), Martin Kürster (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Alemanha), María J. López-González (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), Christopher J. Marvin (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), Nicolás Morales (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), Julien Morin (Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, Université de Montpellier & CNRS, Montpellier, França), Richard P. Nelson (Queen Mary University of London, Londres, RU), José L. Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), Aviv Ofir (Instituto de Ciência Weizmann, Rehovot, Israel), Sijme-Jan Paardekooper (Queen Mary University of London, Londres, RU), Ansgar Reiners (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), Eloy Rodriguez (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), Cristina Rodriguez-Lopez (Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC, Granada, Espanha), Luis F. Sarmiento (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha), John P. Strachan (Queen Mary University of London, Londres, RU), Yiannis Tsapras (Astronomisches Rechen-Institut, Heidelberg, Alemanha), Mikko Tuomi (University of Hertfordshire, Hatfield, RU) e Mathias Zechmeister (Institut für Astrophysik, Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen, Alemanha).

This wide-field image shows the Milky Way stretching across the southern sky. The beautiful Carina Nebula (NGC 3372) is seen at the right of the image glowing in red. It is within this spiral arm of our Milky Way that the bright star cluster NGC 3603 resides. At the centre of the image is the constellation of Crux (The Southern Cross). The bright yellow/white star at the left of the image is Alpha Centauri, in fact a system of three stars, at a distance of about 4.4 light-years from Earth. The star Alpha Centauri C, Proxima Centauri, is the closest star to the Solar System.
This wide-field image shows the Milky Way stretching across the southern sky. The beautiful Carina Nebula (NGC 3372) is seen at the right of the image glowing in red. It is within this spiral arm of our Milky Way that the bright star cluster NGC 3603 resides. At the centre of the image is the constellation of Crux (The Southern Cross). The bright yellow/white star at the left of the image is Alpha Centauri, in fact a system of three stars, at a distance of about 4.4 light-years from Earth. The star Alpha Centauri C, Proxima Centauri, is the closest star to the Solar System.

O ESO é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é de longe o observatório astronômico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 16 países: Alemanha, Áustria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Holanda, Itália, Polônia, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça, assim como pelo Chile, o país de acolhimento. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e operação de observatórios astronômicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrônomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronômica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronômico ótico mais avançado do mundo e dois telescópios de rastreio. O VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo que trabalha no infravermelho e o VLT Survey Telescope, o maior telescópio concebido exclusivamente para mapear os céus no visível. O ESO é um parceiro principal no ALMA, o maior projeto astronômico que existe atualmente. E no Cerro Armazones, próximo do Paranal, o ESO está construindo o European Extremely Large Telescope (E-ELT) de 39 metros, que será “o maior olho do mundo virado para o céu”.

This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image to the upper-right of Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.
This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image to the upper-right of Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.

Links

Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1629, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contato local para a imprensa. O representante brasileiro é Gustavo Rojas, da Universidade Federal de São Carlos. A nota de imprensa foi traduzida por Margarida Serote (Portugal) e adaptada para o português brasileiro por Gustavo Rojas.

FONTE: ESO – European Southern Observatory

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