GJ 251c, uma Super-Terra na zona habitável a 18 anos-luz

De vez em quando, aparece um candidato a exoplaneta que chama atenção não por ser “mais um” na lista, mas por reunir, ao mesmo tempo, as pistas certas para uma busca séria por vida fora da Terra. Um desses acaba de entrar no radar - e pode estar entre os alvos mais promissores já identificados.

Ele fica relativamente perto em termos astronômicos: a apenas 18 anos-luz. Trata-se de uma super-Terra chamada GJ 251c, com massa mínima de cerca de 3,84 vezes a da Terra. E o detalhe que empolga? Ela está bem na zona habitável da estrela - nem perto demais, nem longe demais para que, nas condições certas, a água líquida possa existir.

"O exoplaneta está na zona habitável, ou 'Zona Cachinhos Dourados', a distância certa da sua estrela para que água líquida pudesse existir na superfície, se ele tiver a atmosfera adequada", explica o astrônomo Suvrath Mahadevan, da Pennsylvania State University.

Os cientistas ainda tentam entender a combinação complexa de ingredientes que permite que a vida surja em um mundo, mas existem algumas características gerais que ajudam a filtrar os melhores candidatos antes de um exame mais detalhado.

As duas primeiras coisas que os pesquisadores procuram são: se o planeta tem uma composição sólida e rochosa como a da Terra - já que é o único mundo que sabemos com certeza abrigar vida - e se ele está a uma distância da estrela em que as temperaturas permitam água líquida, o chamado "solvente da vida".

University of California, Irvine · UC Irvine Podcast: Studying a Nearby Exoplanet

Exoplanetas que cumprem esses dois critérios são surpreendentemente raros no catálogo de milhares de mundos descobertos até agora. Por isso, encontrar um que, além disso, esteja perto o suficiente para ser estudado em detalhes é um verdadeiro tesouro.

"O que torna [GJ 251c] especialmente valioso é que sua estrela hospedeira está próxima, a cerca de 18 anos-luz", diz o astrônomo Paul Robertson, da University of California, Irvine. "Em termos cósmicos, é praticamente aqui do lado."

O exoplaneta orbita uma estrela chamada GJ 251, uma anã vermelha com cerca de um terço da massa e do diâmetro do Sol. Por ser pequena e mais fria, a zona habitável fica muito mais perto da estrela do que a zona habitável do Sistema Solar. Isso pode até facilitar a detecção de mundos nessa região, porque eles têm órbitas mais curtas, o que torna mais fácil observar e combinar os sinais de múltiplas voltas.

Uma equipe de astrônomos liderada por Corey Beard, da UC Irvine, apontou os instrumentos para GJ 251 em busca de mundos próximos e de baixa massa que pudessem ser bons candidatos a imagens diretas. A estrela foi escolhida porque já se sabia que ela abriga um exoplaneta, GJ 251b, uma super-Terra com 3,85 vezes a massa da Terra e uma órbita de 14,2 dias - perto demais da estrela para ser habitável. Além disso, os astrônomos já acumulam mais de 20 anos de dados sobre a estrela.

Para complementar esse material, os pesquisadores fizeram novas observações, com maior resolução, para analisar os pequenos movimentos da estrela à medida que ela é “puxada” pela gravidade de planetas em órbita. Para a alegria deles, encontraram não apenas o sinal do planeta já conhecido, mas também evidências de um segundo mundo, com período orbital de 53,6 dias - dentro da zona habitável da estrela.

Ainda sabemos pouco sobre GJ 251c. O puxão gravitacional que ela exerce sobre a estrela permitiu estimar sua massa, mas, como o planeta não passa na frente da estrela, não dá para medir seu diâmetro e outras propriedades sem informações adicionais.

Felizmente, ele é um excelente candidato para observações futuras. Os pesquisadores acreditam que o exoplaneta deve ser detectável em campanhas futuras de imageamento direto, nas quais os astrônomos tentam investigar o mundo não pelo efeito que ele causa na estrela, mas observando o próprio exoplaneta.

Isso não é simples, mas estamos bem na transição para novas tecnologias que podem abrir uma nova era de estudos por imageamento direto de mundos alienígenas.

"Estamos na fronteira da tecnologia e dos métodos de análise com este sistema", diz Beard. "Embora a descoberta seja estatisticamente bastante significativa, ainda estamos determinando o status do planeta por causa da incerteza dos nossos instrumentos e métodos. Precisamos da próxima geração de telescópios para obter imagens diretas desse candidato, mas também precisamos de investimento da comunidade."

Estamos perigosamente perto da próxima geração de telescópios que poderá revelar se GJ 251c tem uma atmosfera capaz de reter calor e, assim, permitir que oceanos de água se mantenham na superfície.

"Embora ainda não possamos confirmar a presença de uma atmosfera ou de vida em GJ 251c, o planeta representa um alvo promissor para exploração futura", acrescenta Mahadevan. "Fizemos uma descoberta empolgante, mas ainda há muito mais a aprender sobre este planeta."

A pesquisa foi publicada no The Astronomical Journal.