Uma nova pesquisa da Universidade de St. Andrews, no Reino Unido, identificou sinais de uma possível atmosfera ao redor de um exoplaneta do tamanho da Terra, localizado a cerca de 40 anos-luz. O achado foi descrito em dois artigos publicados na segunda-feira (8) no Astrophysical Journal Letters, e levanta possibilidades de condições habitáveis além do Sistema Solar.
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O mundo em questão é TRAPPIST-1e, cuja superfície pode conter água líquida, na forma de um oceano global ou de uma camada de gelo — o que só é possível se o planeta tiver também uma atmosfera. A equipe acredita que o mistério está um passo mais perto de ser solucionado a partir das observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST), a maior estrutura de observação em operação.
Descobertas de TRAPPIST-1e
Em um grande projeto internacional, os pesquisadores realizaram com o JWST a primeira busca por uma atmosfera e habitabilidade na superfície do exoplaneta TRAPPIST-1e, que é o quarto planeta do sistema estelar “anã vermelha TRAPPIST-1”.
Esse sistema orbita firmemente dentro da zona habitável da estrela. O planeta TRAPPIST-1e é de particular interesse porque a presença de água líquida é teoricamente viável, mas somente se o planeta tiver uma atmosfera.
Os resultados iniciais indicam vários cenários potenciais, incluindo a possibilidade de uma atmosfera em TRAPPIST-1e. Essas descobertas representam um momento significativo na busca por condições habitáveis fora da Terra.
“TRAPPIST-1e é há muito considerado um dos melhores planetas da zona habitável para a busca de uma atmosfera. Mas quando nossas observações chegaram em 2023, rapidamente percebemos que a estrela anã vermelha do sistema estava contaminando nossos dados de maneiras que tornavam a busca por uma atmosfera extremamente desafiadora”, explica Ryan MacDonald, professor de Planetas Extrassolares na Escola de Física e Astronomia da Universidade de St. Andrews e autor do projeto, em comunicado.
A cada trânsito adicional em TRAPPIST-1e, o seu conteúdo atmosférico se torna mais claro para os especialistas
Nasa, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
A equipe apontou o poderoso instrumento NIRSpec (Espectrógrafo de Infravermelho Próximo) do JWST para o sistema enquanto o planeta passava em frente à sua estrela. A luz estelar que atravessava a atmosfera do astro, se houvesse, seria parcialmente absorvida, e as mudanças correspondentes no espectro de luz que atinge o JWST indicariam aos astrônomos quais substâncias químicas estão presentes ali.
Mas os astrônomos também precisaram levar em conta cuidadosamente as manchas estelares, manchas criadas por campos magnéticos locais na superfície das estrelas, provenientes da estrela anã vermelha. Assim, eles passaram mais de um ano corrigindo cuidadosamente os dados de contaminação da estrela antes de poder se concentrar na atmosfera do planeta.
“Estamos observando duas explicações possíveis”, destaca MacDonald, que contribuiu para a análise do espectro de TRAPPIST-1e. “A possibilidade mais empolgante é que TRAPPIST-1e possa ter uma atmosfera secundária contendo gases pesados como o nitrogênio. Mas nossas observações iniciais ainda não podem descartar uma rocha nua sem atmosfera.”
Futuro da pesquisa
Os pesquisadores agora estão obtendo mais observações do TRAPPIST-1e para permitir uma busca mais profunda por uma atmosfera. A cada trânsito adicional, o conteúdo atmosférico se torna mais claro.
“Nos próximos anos, passaremos de quatro observações do JWST do TRAPPIST-1e para quase vinte. Finalmente temos o telescópio e as ferramentas para procurar condições habitáveis em outros sistemas estelares, o que torna hoje um dos momentos mais emocionantes para a astronomia”, afirma MacDonald.
Como destaca o portal IFLScience, a desvantagem da baixa luminosidade do sistema “anã vermelha TRAPPIST-1” é que seus planetas são expostos a mais erupções do que aqueles que recebem quantidades semelhantes de luz orbitando uma estrela maior. Teme-se que essas erupções possam remover qualquer atmosfera que os planetas possam ter tido.
Esses temores se concretizaram com as observações de TRAPPIST-1b e c, e posteriormente d, que têm pouca ou nenhuma atmosfera. Como os planetas mais quentes do sistema, estes nunca foram candidatos à vida. Estar mais expostos a erupções também significava que provavelmente seriam os primeiros a perder suas atmosferas.
Se uma atmosfera rica em nitrogênio for confirmada para TRAPPIST-1e, isso intensificará a busca por sinais de oxigênio ou outros gases que possam sugerir vida. Além disso, também será um forte indício de que as anãs vermelhas não são todas destruidoras de atmosfera.