Astrônomos identificam sinais de atmosfera em exoplaneta, revela pesquisa

Bristol — InkDesign News — Uma equipe internacional de astrofísicos, liderada por cientistas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, utiliza o telescópio espacial James Webb (JWST) para desvendar indícios da possível existência de atmosfera – e, consequentemente, de água líquida – no exoplaneta TRAPPIST-1e, localizado a cerca de 40 anos-luz da Terra.

O Contexto da Pesquisa

TRAPPIST-1e faz parte de um sistema planetário orbitando uma estrela anã vermelha, com planetas de tamanhos semelhantes à Terra, alguns situados em zonas teoricamente habitáveis. Um desafio central da astrofísica consiste em identificar atmosferas em exoplanetas, condição essencial para a presença de água líquida e potencial habitabilidade. Pesquisas anteriores, como as conduzidas pelo telescópio Hubble, apresentaram medições iniciais, mas sem consenso sobre a atmosfera do planeta e a composição de sua superfície.

Resultados e Metodologia

Nesta investigação, o consórcio internacional empregou o instrumento NIRSpec (Espectrógrafo de Infravermelho Próximo) do JWST, analisando a luz estelar ao atravessar o possível envoltório atmosférico de TRAPPIST-1e durante trânsitos do planeta. A análise de espectros revela que há variações na absorção em determinados comprimentos de onda, revelando indícios químicos. As descobertas iniciais, publicadas na revista Astrophysical Journal Letters, apontam para diversos cenários possíveis – incluindo a existência de uma atmosfera secundária, distinta daquela primordial à base de hidrogênio.

“O que encontramos com o JWST nessas primeiras quatro observações ajuda a refinar as medições anteriores do Hubble e revela que pode haver indícios de uma atmosfera, mas ainda não podemos descartar a possibilidade de não haver nada para detectar.”
(“What we have found with JWST in these first four observations helps refine the earlier Hubble measurements and reveals there might now be hints of an atmosphere, but we cannot yet rule out the possibility there is nothing to detect.”)

— Dra. Hannah Wakeford, Professora Associada de Astrofísica, Universidade de Bristol

Os dados excluem a presença de uma atmosfera primordial composta principalmente por hidrogênio. Segundo os pesquisadores, estrelas ativas como a TRAPPIST-1 favorecem a perda de atmosferas leves após a formação planetária, tornando possível que uma atmosfera secundária, semelhante à terrestre, possa ter se formado – ou não.

“Os resultados também excluem ainda mais a presença de uma atmosfera primordial à base de hidrogênio. Esta é a camada gasosa, composta principalmente por hidrogênio, que envolvia um planeta em seus estágios iniciais de formação. Acredita-se que tais atmosferas sejam comuns tanto em planetas gigantes quanto em planetas terrestres no início do sistema solar.”
(“The findings also further rule out the presence of a primordial hydrogen-based atmosphere. This is the gaseous envelope, mainly comprising hydrogen, that surrounded a planet in its early stages of formation. Such atmospheres are believed to be common for both giant planets and terrestrial planets in the early solar system.”)

— Dr. David Grant, ex-Pesquisador Sênior, Universidade de Bristol

Implicações e Próximos Passos

Embora diversas possibilidades permaneçam em aberto, a equipe destaca que uma atmosfera secundária, potencialmente rica em dióxido de carbono, poderia sustentar água líquida – talvez um oceano global ou regiões localizadas com temperaturas amenas. O fenômeno do travamento de maré, em que uma face do planeta está permanentemente voltada para a estrela, amplia as possibilidades para bolsões de água estável, apesar das severas condições.

A próxima etapa da pesquisa envolverá a análise detalhada de outros planetas do sistema TRAPPIST-1 e a comparação entre TRAPPIST-1e e TRAPPIST-1b, visando esclarecer os mecanismos de formação e manutenção de atmosferas em exoplanetas de porte terrestre. Os dados continuam sendo obtidos pelo programa internacional JWST-TST DREAMS, destacando o potencial de observação sem precedentes do JWST para o estudo de exoplanetas e atmosferas alienígenas.

A comunidade científica avalia que os desdobramentos destas e futuras campanhas de observação poderão modificar profundamente o entendimento sobre a habitabilidade fora do Sistema Solar, sugerindo estratégias para missões que investiguem bioassinaturas e processos atmosféricos em mundos distantes.

Fonte: (ScienceDaily – Ciência)