Curvas de luz dos trânsitos dos planetas mais interiores, Kepler-444b (acima) e Kepler-444c (abaixo). Os pontos cizentos representam os dados observacionais, enquanto a linha vermelha representa o melhor ajuste para as observações. (Crédito: Campante et al.,2015)Imagem artística do sistema Kepler-444, com os seus cinco planetas do tipo terrestre, dois dos quais em trânsito. (Crédito: Tiago Campante/Peter Devine)

Graças a dados que a missão espacial Kepler (NASA) recolheu quase continuamente ao longo de 4 anos, uma equipa internacional¹, da qual fazem parte os investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA²) Vardan Adibekyan, Nuno Santos e Sérgio Sousa, publicou hoje a descoberta do sistema Kepler-444, na revista The Astrophysical Journal³.

Este sistema com cinco planetas ter-se-á formado há 11,2 mil milhões de anos, isto é, quando o Universo tinha cerca de um quinto dos atuais 13,8 mil milhões de anos. Ou seja, quando a Terra se formou, os exoplanetas deste sistema, cerca de 2,5 vezes mais velho que o nosso Sistema Solar, já eram mais velhos do que a idade atual da Terra. Este é por isso o mais antigo sistema estelar conhecido a albergar exoplanetas do tipo terrestre.

Para Vardan Adibekyan (IA e Universidade do Porto): “A descoberta de um sistema com planetas do tipo terrestre, tão antigo como o Kepler-444, confirma que os primeiros planetas se formaram muito cedo na vida da nossa Galáxia, o que nos dá uma indicação de quando terá começado a era da formação planetária.”

Este sistema, situado a pouco mais de 116 anos-luz, é dos mais próximos observados pelo Kepler, que detetou o quinteto através do método dos trânsitos⁴. É um sistema extremamente compacto, sendo as órbitas destes exoplanetas 5 vezes menores que a órbita de Mercúrio, o que significa que completam uma translação à volta da sua estrela em 10 dias ou menos.

Como o método dos trânsitos é indireto, só permite determinar o tamanho dos planetas em relação ao tamanho da estrela-mãe, sendo necessário conhecer com precisão as características físicas da estrela, para conseguir determinar o tamanho dos planetas. Para isso, a equipa teve de recorrer a técnicas de asterossismologia⁶, que lhes permitiu inferir que a estrela Kepler-444 é uma anã laranja, ligeiramente menor que o Sol e com cerca de 5000 °C à superfície.

Para o primeiro autor do artigo, Tiago Campante (U.Birmingham), esta descoberta tem implicações profundas nas teorias de formação planetária: “Agora sabemos que planetas do tamanho da Terra se formaram ao longo dos 13,8 mil milhões de anos do Universo, por isso potencialmente, poderão ter sido criadas as condições para o aparecimento de vida desde muito cedo na história do Universo”.

1. A equipa é formada por T. L. Campante, T. Barclay, J. J. Swift, D. Huber, V. Zh. Adibekyan, W. Cochran, C. J. Burke, H. Isaacson, E. V. Quintana, G. R. Davies, V. Silva Aguirre, D. Ragozzine, R. Riddle, C. Baranec, S. Basu, W. J. Chaplin, J. Christensen-Dalsgaard, T. S. Metcalfe, T. R. Bedding, R. Handberg, D. Stello, J. M. Brewer, S. Hekker, C. Karoff, R. Kolbl, N. M. Law, M. Lundkvist, A. Miglio, J. F. Rowe, N. C. Santos, C. Van Laerhoven, T. Arentoft, Y. P. Elsworth, D. A. Fischer, S. D. Kawaler, H. Kjeldsen, M. N. Lund, G. W. Marcy, S. G. Sousa, A. Sozzetti, T. R. White
2. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), é a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF).
3. O artigo “An ancient extrasolar system with five sub-Earth-size planets” foi publicado no último número da revista The Astrophysical Journal.
4. O Método dos Trânsitos consiste na medição da diminuição da luz de uma estrela, provocada pela passagem de um exoplaneta à frente dessa estrela (algo semelhante a um micro-eclipse). Através de um trânsito é possível determinar apenas o raio do planeta. Este método é complicado de usar, porque exige que o(s) planeta(s) e a estrela estejam exatamente alinhados com a linha de visão do observador.
5. Uma unidade astronómica (u.a.) é a distância média entre a Terra e o Sol, correspondendo a cerca de 150 milhões de quilómetros. É usada como unidade para distâncias à escala planetária. Para distâncias interestelares, a unidade astronómica torna-se demasiado pequena, sendo substituída por anos-luz ou parsecs.
6. A Asterossismologia é o estudo do interior das estrelas, através da sua atividade sísmica medida à superfície. Em sismologia, os diferentes modos de vibração de um tremor de Terra podem ser usados para estudar o interior da Terra, de forma a obter dados acerca da composição e profundidade das diversas camadas. De uma forma semelhante, as oscilações observadas à superfície de uma estrela também podem ser usadas para inferir dados sobre a estrutura interna e composição da estrela.

• Vardan Adibekyan (English only)
• Sérgio Sousa
• Gabinete de Comunicação de Ciência
  Ricardo Cardoso Reis
  Filipe Pires (Coordenação, Porto)
  João Retrê (Coordenação, Lisboa)