Cientistas descobrem quatro exoplanetas rochosos na Estrela de Barnard, vizinha da Terra
Em um feito que expande os horizontes da astrofísica, astrônomos confirmaram a existência de quatro exoplanetas previamente desconhecidos orbitando a Estrela de Barnard, uma anã vermelha localizada a meros 5,96 anos-luz de distância do nosso sistema solar. Esta descoberta notável, detalhada em um estudo publicado na terça-feira, 11 de março de 2025, no periódico científico “The Astrophysical Journal Letters”, representa um avanço significativo na detecção de planetas menores e semelhantes à Terra. A Estrela de Barnard é o segundo sistema estelar mais próximo do nosso Sistema Solar e a mais próxima a ter a configuração de uma única estrela, similar ao nosso.
Os quatro planetas recém-descobertos são pequenos e rochosos, com massas estimadas entre 20% e 30% da massa da Terra. Esses planetas completam suas órbitas em períodos incrivelmente curtos, variando de apenas 1,5 a 7 dias terrestres. Para efeito de comparação, Mercúrio, o planeta mais próximo do nosso Sol, leva 88 dias para completar uma órbita. Essa extrema proximidade com a Estrela de Barnard implica que esses mundos provavelmente estão tidamente travados, ou seja, com um hemisfério em luz perpétua e o outro em escuridão constante, criando contrastes de temperatura extremos que os tornariam inóspitos.
Além disso, apesar de as anãs vermelhas serem menores e mais frias que o Sol, a proximidade desses planetas provavelmente os coloca fora da zona habitável. A radiação ultravioleta e de raios-X emitida por frequentes e intensos flares estelares dessas anãs vermelhas também representa um desafio para a manutenção de atmosferas planetárias.
A confirmação da existência desses quatro planetas foi possível graças à precisão de instrumentos de observação avançados. Dois instrumentos cruciais foram o espectrógrafo ESPRESSO no Very Large Telescope (VLT) no Chile e o MAROON-X no telescópio Gemini North no Havaí. O primeiro planeta da Estrela de Barnard, Barnard b, já havia sido descoberto em outubro do ano anterior usando observações do VLT. Os outros três planetas eram considerados potenciais em estudos anteriores, mas somente agora sua existência foi confirmada.
O MAROON-X, cuja sigla significa “M dwarf Advanced Radial velocity Observer Of Neighboring eXoplanets”, foi especificamente projetado para detectar pequenos planetas ao redor de anãs vermelhas, sendo capaz de medir movimentos estelares tão sutis quanto 1 metro por segundo. O instrumento identifica mudanças sutis nas linhas espectrais baseadas nos movimentos das estrelas, causados pela força gravitacional dos exoplanetas em órbita. A frequência desse “bamboleio estelar” revela o período orbital e a distância de um exoplaneta de sua estrela, e sua intensidade fornece uma estimativa da massa do mundo invisível.
Ritvik Basant, estudante de doutorado na Universidade de Chicago e principal autor do estudo, expressou seu entusiasmo, afirmando em vídeo da NASASpaceNews: “É uma descoberta muito importante porque a Estrela de Barnard é nossa vizinha cósmica, mas, mesmo assim, sabemos tão pouco sobre ela.” A precisão sem precedentes desses instrumentos permitiu a detecção de planetas muito menores do que os observados anteriormente.
Um artigo da Scientific American também cita Basant, que declarou que, nos últimos anos, “os instrumentos cresceram para dar uma precisão sem precedentes nas velocidades radiais”. Basant e seus colegas observaram a Estrela de Barnard 112 vezes entre 2021 e 2023 usando o espectrógrafo MAROON-X. O cientista também observou: “Eu estava começando a ver esses sinais no conjunto de dados”, mas devido à calibração do instrumento, eles foram inicialmente ignorados. Posteriormente, com a divulgação das evidências de um planeta (Barnard b) e indícios de outros três pela equipe do ESPRESSO em outubro passado, Basant e seus colaboradores reexaminaram seus dados, confirmando três dos planetas. A combinação dos dados do MAROON-X e do ESPRESSO confirmou a existência do quarto planeta.
A curiosa história da Estrela de Barnard
A Estrela de Barnard tem uma história fascinante na astronomia, incluindo alegações de detecções de planetas que foram posteriormente desmentidas. Existe até uma famosa alegação da década de 1960 de um planeta “jupiterizado” que mais tarde revelou ser devido a erros instrumentais. Um artigo da Scientific American detalha a história do astrônomo holandês Peter van de Kamp, que em 1963 declarou ter encontrado evidências de um planeta com cerca de 1,6 vezes a massa de Júpiter orbitando o astro.
Embora essa alegação tenha sido importante na época, estudos subsequentes mostraram que as perturbações observadas eram causadas por pequenas mudanças espaciais nos componentes de seu telescópio durante a manutenção. As novas descobertas têm pouco a ver com essa saga anterior, mas de alguma forma influenciaram o estudo recente. Basant afirma que elas estabeleceram um “novo ponto de referência para a detecção de pequenos exoplanetas ao redor de estrelas próximas”.
Apesar de os quatro planetas descobertos serem muito próximos de sua estrela, tornando-os provavelmente inabitáveis devido às altas temperaturas, sua descoberta é crucial para a ciência dos exoplanetas. Ela representa um importante marco, demonstrando que planetas rochosos pequenos podem ser mais comuns do que se pensava anteriormente. O sistema planetário da Estrela de Barnard se junta a uma crescente lista de fascinantes descobertas de exoplanetas próximos, como o sistema Proxima Centauri, nosso vizinho estelar mais próximo a 4,2 anos-luz de distância, que hospeda planetas como Proxima b e Proxima d.
Outro sistema notável é o TRAPPIST-1, localizado a cerca de 40 anos-luz de distância, com sete planetas do tamanho da Terra, três dos quais na zona habitável. Essas descobertas em torno de anãs vermelhas reforçam a ideia de que sistemas planetários compactos são comuns em torno dessas estrelas, que constituem aproximadamente 75% das estrelas da Via Láctea. Se a maioria das anãs vermelhas hospedar múltiplos planetas, o número total de planetas em nossa galáxia poderia exceder um trilhão.
Jacob Bean, professor da Universidade de Chicago, expressou sua emoção em um vídeo da NASASpaceNews, dizendo: “Encontramos algo que a humanidade esperançosamente conhecerá para sempre. Essa sensação de descoberta é incrível.” Ele também destacou que essa detecção representa um grande marco na ciência dos exoplanetas, provando que nossa capacidade de encontrar planetas cada vez menores está melhorando rapidamente.
Pequenos e (talvez) habitáveis: mudanças no perfil das descobertas
A busca por exoplanetas rochosos tem passado por uma revolução impulsionada por novas tecnologias que superam as limitações dos métodos tradicionais, que antes restringiam as descobertas a gigantes gasosos. Hoje, com o uso de espectrógrafos de alta precisão, dados do satélite TESS, James Webb Space Telescope, entre outros, os astrônomos estão identificando mundos de dimensões comparáveis ou até inferiores à da Terra, aproximando-se da promessa histórica de encontrar planetas potencialmente habitáveis.
Entre as novas descobertas, o sistema TOI-1453 tem chamado atenção. Localizado a cerca de 250 anos-luz de distância, esse sistema abriga dois planetas notáveis: TOI-1453 b, uma super-Terra com aproximadamente 1,17 raios terrestres e 2,3 vezes a massa da Terra, e TOI-1453 c, um sub-Netuno de baixa densidade, com 2,22 raios terrestres e 2,95 massas. Embora TOI-1453 b apresente temperaturas elevadas devido à sua proximidade com a estrela, sua composição rochosa e tamanho semelhante ao da Terra representam um passo importante na identificação de mundos com potencial para futuros estudos atmosféricos.
Outra descoberta que ressalta esse avanço é a de GJ 3998 d, classificado como uma super-Terra e situado na zona habitável de uma anã vermelha próxima. A posição desse planeta sugere a possibilidade de temperaturas que permitam a existência de água líquida em sua superfície, apesar de sua maior massa em comparação com a Terra, tornando-o um candidato promissor para investigações sobre habitabilidade e composição atmosférica.
Essas novas descobertas demonstram uma mudança no perfil dos exoplanetas localizados, evidenciando que os avanços tecnológicos estão finalmente entregando uma antiga promessa da astronomia. Com o aprimoramento contínuo dos instrumentos e o aumento das missões espaciais dedicadas, o horizonte para a identificação de planetas do tamanho ou até menores que a Terra se expande, abrindo caminho para futuras investigações que podem revelar mundos com condições favoráveis à vida.
Novas descobertas a caminho
Olhando para o futuro, os avanços tecnológicos permitirão uma exploração mais profunda desses sistemas planetários. O Telescópio Espacial James Webb já começou a caracterizar atmosferas de exoplanetas com detalhes sem precedentes, e missões futuras, como o Observatório de Mundos Habitáveis da NASA, planejado para a década de 2040, possibilitarão observações ainda mais precisas.
Além disso, esforços terrestres também estão avançando, com o Extremely Large Telescope (ELT) em construção no Chile, que contará com um espelho primário de 39 metros capaz de coletar luz suficiente para analisar atmosferas de exoplanetas em busca de potenciais bioassinaturas. As descobertas em torno da Estrela de Barnard ajudarão a priorizar quais sistemas merecem maior atenção desses instrumentos de próxima geração.
Os astrônomos acreditam que, com melhorias contínuas nas técnicas de detecção, será possível encontrar ainda mais planetas ao redor da Estrela de Barnard e de outras estrelas próximas, potencialmente corpos ainda menores, como Marte ou até mesmo a Lua. Cada nova descoberta aprimora nossa compreensão da formação e evolução de sistemas planetários, ajudando-nos a situar nosso próprio sistema solar em um contexto cósmico mais amplo.
