Desde o seu lançamento no final de 2021, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA levantou a possibilidade de podermos detectar sinais de vida em exoplanetas, ou planetas fora do nosso sistema solar.
Os principais candidatos nesta pesquisa são planetas rochosos, em vez de gasosos, que orbitam estrelas de baixa massa chamadas anãs-M – facilmente as estrelas mais comuns no universo. Uma anã M próxima é TRAPPIST-1, uma estrela a cerca de 40 anos-luz de distância que abriga um sistema de planetas em órbita sob intenso escrutínio na busca por vida em planetas que orbitam outras estrelas além do Sol.
Pesquisas anteriores questionaram a habitabilidade dos planetas que orbitam TRAPPIST-1, descobrindo que os intensos raios UV queimariam as suas águas superficiais. Isso deixaria a superfície do planeta dessecada e – se apenas a parte de hidrogênio das moléculas de vapor de água escapasse – potencialmente com enormes quantidades de oxigênio reativo que inibiria a química da origem da vida.
Agora, um estudo liderado pela Universidade de Washington e publicado recentemente na Nature Communications descobre que uma sequência de eventos durante a evolução de certos planetas rochosos que orbitam anãs M cria uma atmosfera que seria estável ao longo do tempo.
O autor principal Joshua Krissansen-Totton, professor assistente de ciências da Terra e do espaço da Universidade de Washington, disse:
“Uma das questões mais intrigantes atualmente na astronomia de exoplanetas é: Será que os planetas rochosos que orbitam estrelas anãs M podem manter atmosferas que possam sustentar vida?
As nossas descobertas dão razões para esperar que alguns destes planetas tenham atmosferas, o que aumenta significativamente as hipóteses de estes sistemas planetários comuns poderem sustentar vida.”
O Telescópio Espacial James Webb é sensível o suficiente para observar alguns desses sistemas planetários selecionados. Os dados obtidos até agora sugerem que os planetas rochosos mais quentes, mais próximos da estrela TRAPPIST-1, não possuem atmosferas significativas. Mas o telescópio ainda não foi capaz de caracterizar claramente os planetas na “zona Cachinhos Dourados”, um pouco mais distante da sua estrela, a uma distância mais favorável ao suporte de água líquida e de vida.
O novo estudo modelou um planeta rochoso ao longo da sua formação fundida e arrefecimento ao longo de centenas de milhões de anos, transformando-o num planeta terrestre sólido. Os resultados mostraram que o hidrogênio ou outros gases leves escaparam inicialmente para o espaço sideral. Mas para planetas mais distantes da estrela, onde a temperatura é mais moderada, o hidrogênio também reagiu com o oxigênio e o ferro no interior do planeta. Isso produziu água e outros gases mais pesados, formando uma atmosfera que os resultados mostram ser estável ao longo do tempo.
Os resultados também mostraram que, para estes planetas da “zona Cachinhos Dourados”, a água sai da atmosfera com bastante rapidez, tornando menos provável que a água escape.
Krissansen-Totton disse:
“É mais fácil para o JWST observar planetas mais quentes mais próximos da estrela porque emitem mais radiação térmica, que não é tão afetada pela interferência da estrela. Para esses planetas temos uma resposta bastante inequívoca: eles não têm uma atmosfera espessa.
Para mim, este resultado é interessante porque sugere que os planetas mais temperados podem ter atmosferas e devem ser cuidadosamente examinados com telescópios, especialmente tendo em conta o seu potencial de habitabilidade.”
O JWST ainda não conseguiu ver se os planetas um pouco mais distantes da estrela TRAPPIST-1 possuem atmosferas. Mas se o fizerem, isso significa que poderão ter água líquida superficial e um clima temperado propício à vida.
Krissansen-Totton ainda disse:
“Com os telescópios que temos agora, o James Webb e os telescópios terrestres extremamente grandes que serão lançados em breve, só seremos capazes de observar um número muito pequeno de atmosferas de planetas rochosos em zonas habitáveis – os planetas do TRAPPIST -1 e alguns outros.
Dado o enorme interesse na procura de vida noutros locais, o nosso resultado sugere que vale a pena investir tempo no telescópio para continuar a estudar a habitabilidade destes sistemas com a tecnologia que temos agora, em vez de esperar pela próxima geração de telescópios mais potentes.”
Os co-autores são Nicholas Wogan, que fez este trabalho como estudante de pós-graduação da UW e agora está na NASA; Maggie Thompson, do Carnegie Institution for Science, em Washington, D.C.; e Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. Esta pesquisa foi apoiada pela NASA.
(Fonte)
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