A última análise do planeta TRAPPIST-1 levanta temores de ‘poluição’ estelar: ScienceAlert

A última análise do planeta TRAPPIST-1 levanta temores de 'poluição' estelar: ScienceAlert

No início deste ano, o Telescópio Espacial James Webb frustrou as esperanças de vida num dos exoplanetas semelhantes à Terra descobertos na Via Láctea.

TRAPPIST-1b, um mundo com 1,4 vezes a massa e 1,1 vezes o raio da Terra, fica a apenas 40 anos-luz de distância e não tem atmosfera detectável para protegê-lo da radiação abrasadora da sua estrela hospedeira.

No entanto, este resultado, obtido através de observações ópticas no infravermelho médio, não foi inesperado; A pesquisa consistia em estudar de perto um mundo rochoso menor a temperaturas mais frias do que normalmente fazemos.

Agora, existem novas observações espectroscópicas no infravermelho próximo do Telescópio Espacial James Webb – e sugerem que o comportamento da estrela hospedeira do exoplaneta pode estar a interferir com a nossa capacidade de fazer medições precisas desse exoplaneta.

TRAPPIST-1b ainda não é habitável para o resto da vida como a conhecemos, veja bem. Mas a descoberta, liderada pela astrónoma Olivia Lim, da Universidade de Montreal, sugere que a contaminação estelar pode levar a falsas detecções de moléculas que nada têm a ver com exoplanetas.

Impressão artística de TRAPPIST-1b. (NASA, Agência Espacial Europeia, Agência Espacial Canadense, c. Olmsted/STScI, TB Green/NASA Ames, T. BELL/BAERI, E. Ducrot, B. LAGIG/CEA)

“As nossas observações não mostraram sinais de uma atmosfera em torno de TRAPPIST-1 b. Isto diz-nos que o planeta pode ser uma rocha nua, ter nuvens no alto da atmosfera ou conter uma molécula muito pesada como o dióxido de carbono, que torna a atmosfera tão pequena que é indetectável. .”,” diz o astrofísico Ryan MacDonald Da Universidade de Michigan.

“Mas o que vemos é que a estrela é definitivamente a maior influência que domina as nossas observações, e isto fará exatamente o mesmo com os outros planetas do sistema.”

O problema é que as estrelas não estão ali com brilho uniforme o tempo todo. Manchas estelares Isso pode causar apagão. As fáculas são pontos de brilho. Estas variações no brilho das estrelas podem ter um impacto nas observações espectroscópicas de atmosferas exoplanetárias.

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Tais observações são feitas quando um exoplaneta passa entre nós e a sua estrela hospedeira. Isto escurece precisamente a luz da estrela. Mas alguma luz estelar passa pela atmosfera do exoplaneta em torno da borda do disco do planeta.

Os cientistas podem procurar mudanças no espectro de luz à medida que um exoplaneta transita e usar essas mudanças para procurar assinaturas de moléculas que absorvem e reemitem comprimentos de onda específicos de luz.

Se a luz das estrelas nunca mudasse, seria muito fácil. Mas os pesquisadores descobriram que a atividade estelar pode contaminar significativamente as observações espectroscópicas.

“Além da contaminação por manchas estelares e fácies, vimos uma erupção estelar, um evento imprevisível durante o qual uma estrela parece mais brilhante durante vários minutos ou horas.” Lim diz.

“Esta explosão afetou as nossas medições da quantidade de luz bloqueada pelo planeta. Estas assinaturas de atividade estelar são difíceis de modelar, mas precisamos de as ter em conta para garantir que estamos a interpretar os dados corretamente.”

Um diagrama das mudanças na luz das estrelas durante a rotação de um exoplaneta. (J. Win, arXiv, 2014)

A equipe modelou a contaminação estelar e depois realizou duas análises dos dados: uma com a contaminação estelar removida e a segunda com ela intacta. Ambos os resultados pareciam muito semelhantes; Isto significa que o espectro com TRAPPIST-1b era quase igual ao espectro sem ele.

Esta foi uma confirmação dos resultados ópticos anteriores no infravermelho médio que mostraram que o exoplaneta não tinha atmosfera. Mas o trabalho da equipa também mostrou a importância de ter em conta a poluição estelar antes de analisar os dados.

É uma boa coisa descobrir agora. O sistema TRAPPIST-1 contém sete exoplanetas, três dos quais se encontram na zona habitável em torno da estrela, a uma distância agradável e temperada, que não é nem demasiado quente nem demasiado fria para a vida tal como a conhecemos. O Telescópio Espacial James Webb ainda não examinou estas zonas habitáveis, mas agora que sabemos que a contaminação estelar pode distorcer os resultados, os cientistas podem levar isto em consideração.

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“Devido à imprecisão dos modelos estelares.” Os pesquisadores concluem“Trabalho teórico adicional e/ou observações da estrela hospedeira são necessários para fornecer melhores restrições sobre a contribuição da contaminação estelar para futuros espectros de transmissão.”

A pesquisa foi publicada em Cartas de diários astrofísicos.

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