Os planetas de período ultracurto são mundos pequenos e compactos que giram em torno de suas estrelas de perto, completando uma a³rbita - e um aºnico ano escaldante - em menos de 24 horas. Como esses planetas chegaram a essas configurações extremas éum dos mistanãrios conta­nuos da ciência exoplaneta¡ria.

Agora, os astrônomos descobriram um planeta de período ultracurto (USP) que também ésuperleve. O planeta édenominado GJ 367 b e orbita sua estrela em apenas oito horas. O planeta tem aproximadamente o tamanho de Marte e metade da massa da Terra, o que o torna um dos planetas mais leves descobertos atéhoje.

Orbitando uma estrela próxima que estãoa 31 anos-luz de nosso pra³prio sol, GJ 367 b estãoperto o suficiente para que os pesquisadores pudessem identificar propriedades do planeta que não eram possa­veis com os USPs detectados anteriormente. Por exemplo, a equipe determinou que GJ 376 b éum planeta rochoso e provavelmente contanãm um núcleo sãolido de ferro e na­quel, semelhante ao interior de Mercaºrio.

Devido a  sua extrema proximidade com sua estrela, os astrônomos estimam que o GJ 376 b ébombardeado com 500 vezes mais radiação do que a que a Terra recebe do sol. Como resultado, o lado diurno do planeta ferve a até1.500 graus Celsius. Sob tais temperaturas extremas, qualquer atmosfera substancial teria se evaporado por muito tempo, junto com quaisquer sinais de vida, pelo menos como a conhecemos.

Mas háuma chance de que o planeta tenha parceiros habita¡veis. Sua estrela éuma anãvermelha, ou anãM - um tipo de estrela que normalmente hospeda vários planetas. A descoberta do GJ 367 b em torno dessa estrela aponta para a possibilidade de mais planetas neste sistema, o que poderia ajudar os cientistas a entender as origens do GJ 376 b e de outros planetas de período ultracurto.

“Para esta classe de estrela, a zona habita¡vel seria algo pra³ximo a uma a³rbita de um maªs”, disse o membro da equipe George Ricker, pesquisador saªnior do Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do MIT. “Como esta estrela estãotão perto e tão brilhante, temos uma boa chance de ver outros planetas neste sistema. a‰ como se houvesse uma placa dizendo: 'Procure aqui planetas extras!' ”

Os resultados da equipe aparecem hoje na revista Science . O estudo foi conduzido por pesquisadores do Instituto de Pesquisa Planeta¡ria do Centro Aeroespacial Alema£o, em colaboração com um grupo internacional de pesquisadores, incluindo os coautores do MIT, Ricker, Roland Vanderspek e Sara Seager.

O novo planeta foi descoberto pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, uma missão liderada pelo MIT, da qual Ricker éo investigador principal. O TESS monitora o canãu em busca demudanças no brilho das estrelas mais próximas. Os cientistas procuram nos dados do TESS os tra¢nsitos ou quedas peria³dicas da luz das estrelas que indicam que um planeta estãocruzando e bloqueando brevemente a luz de uma estrela.

Por cerca de um maªs em 2019, o TESS registrou um pedaço do canãu ao sul que inclua­a a estrela GJ 376. Cientistas do MIT e de outros lugares analisaram os dados e detectaram um objeto em tra¢nsito com uma a³rbita ultracurta de oito horas. Eles executaram vários testes para se certificar de que o sinal não era de uma fonte de “falso positivo”, como uma estrela bina¡ria eclipsando o primeiro plano ou o plano de fundo.

Depois de confirmar que o objeto era de fato um planeta de período ultracurto, eles observaram a estrela do planeta mais de perto, usando o High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), um instrumento instalado no telesca³pio do Observatório Europeu do Sul no Chile.

A partir dessas medições, eles determinaram que o planeta estãoentre os planetas mais leves descobertos atéagora, com um raio de 72 por cento e uma massa de 55 por cento, a da Terra. EssasDimensões indicam que o planeta provavelmente tem um núcleo rico em ferro.

Os pesquisadores então reduziram várias possibilidades para a composição do interior do planeta e descobriram que o cena¡rio que melhor se adequava aos dados mostrava que um núcleo de ferro provavelmente constitui 86 por cento do interior do planeta, semelhante a  composição de Mercaºrio.

“Estamos encontrando um planeta do tamanho de Marte que tem a composição de Mercaºrio”, diz Vanderspek, principal cientista pesquisador do MIT. “Esta¡ entre os menores planetas detectados atéhoje e estãogirando em torno de uma anãM em uma a³rbita muito estreita.”

Enquanto os cientistas continuam a estudar o GJ 367 be sua estrela, eles esperam detectar sinais de outros planetas no sistema. As propriedades desses planetas - como seu espaa§amento e orientação orbital - podem fornecer pistas de como o GJ 367 be outros planetas de período ultracurto surgiram.

“Entender como esses planetas se aproximam tanto de suas estrelas hospedeiras éum pouco como uma história de detetive”, diz Natalia Guerrero, membro da equipe do TESS. “Por que este planeta estãoperdendo sua atmosfera externa? Como ele se aproximou? Este processo foi paca­fico ou violento? Esperana§osamente, este sistema nos dara¡ um pouco mais de visão. ”

Esta pesquisa foi apoiada em parte pela NASA.