Impressão de artista de KOI-314c, o planeta mais leve até à data com a sua massa e tamanho físico medido. Tem a mesma massa que a Terra, mas é 60% maior em diâmetro.Crédito: C. Pulliam & D. Aguilar (CfA)
Uma equipe internacional de astrónomos descobriu o primeiro planeta com a massa da Terra que transita, ou passa em frente, da sua estrela-mãe. KOI-314c é o planeta mais leve a ter a sua massa e tamanho físico medido. Surpreendentemente, embora o planeta tenha a mesma massa que a Terra, é 60% maior em diâmetro, o que significa que deve ter uma atmosfera gasosa muito espessa. Este planeta pode ter a mesma massa que a Terra, mas certamente não é como a Terra," afirma David Kipping do Centro Harvard-Smithsonian para Astrofísica (CfA), autor principal da descoberta. "Prova que não existe uma linha divisória clara entre os mundos rochosos como a Terra e os mundos de água ou gigantes gasosos."
Kipping apresentou ontem a sua descoberta durante uma conferência de imprensa da 223.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana. A equipe obteve as características do planeta usando dados do telescópio Kepler da NASA. KOI-314c orbita uma anã vermelha ténue localizada a aproximadamente 200 anos-luz de distância. Completa uma volta a cada 23 dias. A equipa estima que a sua temperatura seja de 104 graus centígrados, demasiado quente para a vida como a conhecemos.KOI-314c é apenas 30% mais denso que a água. Isto sugere que o planeta está envolto por uma atmosfera de hidrogénio e hélio com centenas de quilómetros de espessura.
Poderia ter começado como um mini-Neptuno e perdido alguns dos seus gases atmosféricos ao longo do tempo, fervidos pela intensa radiação da sua estrela. É um desafio obter a massa de um planeta tão pequeno. Convencionalmente, os astrónomos medem a massa de um exoplaneta ao medir as pequenas oscilações da estrela induzidas pela gravidade do planeta. Este método de velocidade radial é extremamente difícil para um planeta com a massa da Terra. O anterior detentor deste recorde de menor massa medida (Kepler-78b) tem uma massa 70% superior à da Terra. Para KOI-314c, a equipa contou com uma técnica diferente conhecida como Variações no Tempo de Trânsito (TTV - Transit Timing Variations).
Este método apenas pode ser utilizado quando mais do que um planeta orbita a estrela. Os dois planetas exercem força um sobre o outro, mudando ligeiramente os tempos em que transitam a sua estrela hospedeira. "Em vez de olhar para a oscilação da estrela, essencialmente olhamos para a oscilação de um planeta," explica o segundo autor, David Nesvorny do Instituto de Pesquisa do Sudoeste (Southwest Research Institute - SwRI). "O Kepler viu dois planetas que transitavam continuamente em frente da mesma estrela. Ao medir com muito cuidado os tempos dos trânsitos, fomos capazes de descobrir que os dois planetas estão trancados numa dança intricada de pequenas oscilações, fornecendo as suas massas."
O segundo planeta no sistema, KOI-314b, tem mais ou menos o mesmo tamanho que KOI-314c mas é significativamente mais denso, com cerca de 4 vezes a massa da Terra. Orbita a estrela a cada 13 dias, o que significa que está numa ressonância de 5 para 3 com o planeta exterior. O TTV é um método muito jovem de descobrir e estudar exoplanetas, usado pela primeira vez em 2010. Esta nova medição mostra o poder potencial do TTV, particularmente quando se trata de planetas de baixa-massa difíceis de estudar usando técnicas tradicionais. "Estamos trazendo as Variações no Tempo de Trânsito até à maturidade," afirma Kipping. O planeta foi descoberto por acaso pela equipa enquanto vasculhavam os dados do Kepler, não em busca de exoplanetas, mas de exoluas.
O projecto HEK (Hunt for Exomoons with Kepler), liderado por Kipping, procura TTVs no tesouro planetário do Kepler, que também podem ser sinais da presença de exoluas. "Quando nos apercebemos que este planeta apresentava variações no tempo de trânsito, a assinatura era claramente devida a outro planeta no sistema e não uma lua. Ficámos desapontados ao início por não ser uma lua, mas rapidamente apercebemo-nos que era uma medição extraordinária," afirma Kipping.
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