Astronomia e Astrofísica 101: Exoplaneta

A impressão deste artista mostra o exoplaneta super-Terra 55 Cancri e na frente de sua estrela-mãe. 55 Cancri e está a cerca de 40 anos-luz de distância e orbita uma estrela ligeiramente menor, mais fria e menos brilhante que o nosso Sol. Como o planeta está tão perto de sua estrela-mãe, um ano dura apenas 18 horas, e acredita-se que as temperaturas na superfície atinjam cerca de 2.000 graus Celsius. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Um exoplaneta é um planeta que está localizado fora do nosso Sistema Solar.

Embora não haja atualmente um acordo formal sobre o que exatamente define um[{” attribute=””>exoplanet, the word is used to refer to planet-sized bodies that are located beyond our Solar System. By convention, exoplanets have sufficient mass to maintain a roughly spherical shape, but not so much mass that nuclear fusion is triggered in them (as is the case for stars). They might orbit one star, a pair of stars, or multiple stars — or not orbit a star at all. The categorization of exoplanets is also not formalized, but certain categories are typically used, including Super Earths, Hot Jupiters, and Mini Neptunes. The discovery of the first exoplanet was only confirmed in 1992, when two exoplanets were discovered orbiting a pulsar.

While not one of its original science goals, the Hubble Space Telescope has made a name for itself as an exoplanet explorer — in particular by studying the atmospheres of exoplanets. The chemical makeup of a planet’s atmosphere leaves a unique fingerprint on the starlight that passes through it, which Hubble can study.

Um exoplaneta é um planeta que está localizado fora do nosso Sistema Solar. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Em 2001, astrônomos usando o Hubble anunciaram a primeira detecção direta da atmosfera de um planeta orbitando uma estrela fora do nosso Sistema Solar. O planeta orbita uma estrela amarela semelhante ao Sol chamada HD 209458, localizada a 150 anos-luz de distância. O planeta não foi visto diretamente pelo Hubble. Em vez disso, a presença de sódio, bem como a evaporação de hidrogênio, oxigênio e carbono, foi detectada na luz filtrada pela atmosfera do planeta quando passou na frente de sua estrela vista da Terra. Essas observações demonstraram que com o Hubble e outros telescópios é possível medir a composição química das atmosferas de planetas alienígenas e procurar os marcadores químicos da vida além da Terra.

Exoplaneta. Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser

Em 2008 o Hubble detectou a primeira molécula orgânica em um exoplaneta. Esse avanço foi um passo importante para um dia identificar sinais de vida em um planeta fora do nosso Sistema Solar. Hubble encontrou a assinatura reveladora da molécula metano na atmosfera do[{” attribute=””>Jupiter-sized exoplanet HD 189733b. Although methane has been detected on most of the planets in our Solar System, this was the first time any organic molecule was detected on a world orbiting another star.

In 2019, in an exciting discovery, Hubble data were used to detect water vapor in the atmosphere of a super-Earth within the habitable zone of its host star. K2-18b, which is eight times the mass of Earth, is now the only planet orbiting a star outside the Solar System, or exoplanet, known to have both water and temperatures that could support life.

You can learn more about how Hubble studies exoplanets in this video.