O CHEOPS ou “Satélite de Caracterização de Exoplanetas” (tradução de CHaracterising ExOPlanet Satellite) é a primeira missão espacial da ESA dedicada ao estudo de planetas extrassolares ou exoplanetas. Foi lançado no dia 18 de dezembro de 2019 e os cientistas revelaram agora os primeiros resultados desta missão. O CHEOPS encontrou um sistema planetário relativamente próximo do nosso que contém um dos planetas extrassolares mais quentes e extremos conhecidos até hoje: o WASP-189b. Esta importante descoberta demonstra a capacidade única do CHEOPS de revelar os segredos destes mundos alienígenas.

WASP-189b, um Júpiter distante ultraquecido

O CHEOPS foi projetado para observar estrelas próximas conhecidas por albergar planetas. Realiza medições com ultra-precisão das mudanças verificadas nos níveis de luz provenientes desses sistemas planetários, à medida que os planetas observados orbitam as respetivas estrelas. Tem a capacidade de caracterizar esses planetas de uma forma muito completa e de nos ajudar a perceber como eles se formaram e têm vindo a evoluir.

A sua primeira grande descoberta foi de um planeta que se assemelha a um “Júpiter ultraquecido”, denominado por WASP-189b. Como o nome sugere, trata-se de um planeta gasoso gigante, parecido com Júpiter. No entanto, este orbita muito mais perto da sua estrela hospedeira, sendo por isso aquecido a temperaturas extremas.

WASP-189b encontra-se cerca de 20 vezes mais perto da sua estrela do que a Terra está do Sol, e o seu movimento de translação dura apenas 2,7 dias! Por sua vez, a sua estrela hospedeira é maior do que o nosso Sol e a sua temperatura à superfície mede mais 2.000 ºC, o que lhe parece conferir um brilho azul. “Sabe-se que apenas um punhado de planetas existem em torno de estrelas tão quentes, e este sistema é de longe o mais brilhante,” disse Monika Lendl, da Universidade de Genebra, na Suíça, a principal autora do novo estudo. Dentro dos planetas deste tipo, “WASP-189b é também o mais brilhante que podemos observar consoante passa à frente ou atrás da sua estrela, tornando todo o sistema realmente intrigante.”

Fig. 1 - Parâmetros principais do exoplaneta WASP-189b (clique para aumentar).	Fig. 2 - Trânsito e ocultação de WASP-189b (clique para aumentar).

Observações e conclusões sobre esta descoberta

Enquanto o planeta passava por trás da sua estrela hospedeira (ocultação), o CHEOPS teve a oportunidade de medir o seu brilho e de “restringir a sua temperatura a uns escaldantes 3.200 °C”, disse Monika. Este resultado torna WASP-189b um dos planetas mais quentes e mais extremos conhecidos, totalmente diferente de qualquer um dos planetas do nosso Sistema Solar. A estas temperaturas, até mesmo metais como o ferro derretem e se transformam em gás(!), tornando o planeta claramente inabitável.

A passagem dos planetas à frente das suas estrelas (trânsito) pode revelar muito sobre o seu tamanho, forma e as suas características orbitais. No caso de WASP-189b, as observações do CHEOPS permitiram concluir que o planeta era maior do que se pensava, quase 1,6 vezes o raio de Júpiter.

“A própria estrela também é interessante”, prossegue Monika, “não é perfeitamente redonda, mas maior e mais fria no seu equador do que nos polos, fazendo com que estes pareçam mais brilhantes. Roda tão rapidamente em torno do seu eixo que a sua matéria está a ser puxada para fora no seu equador! Somando-se a essa assimetria está o fato de que a órbita do WASP-189b se encontra inclinada. O planeta não viaja em redor do equador da estrela. Pelo contrário, passa perto dos seus polos.”

Pensa-se que os planetas que apresentam órbitas muito inclinadas com o plano definido pelo equador das suas estrelas terão sido originalmente formados em regiões mais distantes do seu sistema e que depois algo os terá aproximado da sua estrela. Acredita-se que isso possa acontecer quando há vários planetas do mesmo sistema a ‘disputar’ uma posição ou quando uma influência externa - como uma outra estrela, por exemplo - perturba esse mesmo sistema. Nessas situações, os gigantes gasosos podem ser empurrados em direção à sua estrela, passando a descrever órbitas muito curtas e extremamente inclinadas. Monika Lendl e os seus colegas afirmam que as observações do CHEOPS parecem confirmar que WASP-189b terá sofrido um “empurrão” desse género no passado.

CHEOPS: Uma missão que tem tudo para ter sucesso

As observações extremamente precisas e as capacidades óticas do CHEOPS permitiram revelar alguns dos segredos de WASP-189b. “Estes primeiros resultados que obtivemos são extremamente empolgantes: é uma evidência definitiva de que a missão está a cumprir a sua promessa em termos de precisão e desempenho,” disse Kate Isaak, cientista do projeto CHEOPS na ESA.

Só no último quarto de século, foram descobertos milhares de exoplanetas, muitos deles diferentes daqueles que conhecemos no nosso Sistema Solar. Os cientistas esperam descobrir muitos mais, a partir de pesquisas terrestres e de missões espaciais atuais e futuras.

“O CHEOPS tem um papel único de ‘acompanhamento’  a desempenhar no estudo dos exoplanetas que já conhecemos,” acrescenta Kate. “Investigará trânsitos de planetas que foram descobertos a partir de observações realizadas na Terra. Sempre que lhe for possível, medirá com mais precisão os tamanhos desses planetas ao longo do seu movimento orbital em torno das suas estrelas hospedeiras. Poderemos inclusivamente fazer uma caracterização inicial das suas atmosferas e determinar o aspeto e as propriedades de quaisquer nuvens presentes.”

Nos próximos anos, o CHEOPS irá acompanhar centenas de planetas conhecidos que orbitam estrelas brilhantes, repetindo e melhorando o que foi feito no estudo e caracterização de WASP-189b. Esta é a primeira de uma série de três missões científicas da ESA com foco na deteção e caracterização de exoplanetas. Tem também um potencial significativo de descoberta, desde a identificação de alvos principais para missões futuras que irão sondar atmosferas exoplanetárias, até à busca de novos planetas e exoluas.

“O CHEOPS não só aprofundará a nossa compreensão dos exoplanetas,” diz Kate, “mas também do nosso próprio planeta, do Sistema Solar, de outros sistemas e de contextos cósmicos mais amplos.”

Mais informações sobre o CHEOPS

Trata-se de uma missão da ESA desenvolvida em parceria com a Suíça, com um consórcio liderado pela Universidade de Berna e com contribuições importantes da Áustria, Bélgica, França, Alemanha, Hungria, Itália, Portugal, Espanha, Suécia e Reino Unido.

Para mais informações, visite a sua página oficial da ESA e veja todos os seus vídeos na página oficial da missão.