Os astrônomos, utilizando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, observaram o menor exoplaneta onde foi detectado vapor de água na sua atmosfera. Com apenas aproximadamente o dobro do diâmetro da Terra, o planeta GJ 9827d poderia ser um exemplo de potenciais planetas com atmosferas ricas em água em outros locais da nossa galáxia.
Leia também Cientistas descobrem baleias jubartes cantando durante o dia. Escute
GJ 9827d foi descoberto pelo Telescópio Espacial Kepler da NASA em 2017. Ele completa uma órbita em torno de uma estrela anã vermelha a cada 6,2 dias. A estrela, GJ 9827, fica a 97 anos-luz da Terra, na constelação de Peixes.
“Esta seria a primeira vez que podemos mostrar diretamente, através de uma detecção atmosférica, que estes planetas com atmosferas ricas em água podem realmente existir em torno de outras estrelas,” disse o membro da equipa Björn Benneke, da Universidade de Montreal. “Este é um passo importante para determinar a prevalência e diversidade de atmosferas em planetas rochosos”.
O estudo foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.
No entanto, ainda é muito cedo para dizer se o Hubble mediu espectroscopicamente uma pequena quantidade de vapor de água numa atmosfera rica em hidrogênio ou se a atmosfera do exoplaneta é maioritariamente composta por água, deixada para trás depois de uma atmosfera primitiva de hidrogênio/hélio ter evaporado sob a radiação estelar.
“Nosso programa de observação foi projetado especificamente com o objetivo não apenas de detectar as moléculas na atmosfera do planeta, mas de realmente procurar especificamente o vapor d’água. Qualquer resultado seria emocionante, quer o vapor d’água seja dominante ou apenas uma pequena espécie em um reservatório de hidrogênio na atmosfera dominante”, disse o principal autor do artigo, Pierre-Alexis Roy, da Université de Montréal.
“Até agora, não tínhamos conseguido detectar diretamente a atmosfera de um planeta tão pequeno. E agora estamos lentamente entrando neste regime”, acrescentou Benneke. “Em algum momento, à medida que estudamos planetas menores, deverá haver uma transição em que não haverá mais hidrogênio nesses pequenos mundos e eles terão atmosferas mais parecidas com Vênus (que é dominada por dióxido de carbono).”
Dado que o exoplaneta é tão quente como Vênus, com cerca de 425 °C, seria definitivamente um mundo inóspito e úmido se a atmosfera fosse predominantemente de vapor de água.
Atualmente a equipe fica com duas possibilidades. O planeta ainda está agarrado a um invólucro rico em hidrogênio misturado com água, o que o torna um mini-Netuno. Alternativamente, poderia ser uma versão mais quente da lua de Júpiter, Europa, que tem duas vezes mais água que a Terra sob a sua crosta. “O planeta GJ 9827d poderia ser metade água, metade rocha. E haveria muito vapor de água no topo de algum corpo rochoso menor”, disse Benneke.
Se o planeta tem uma atmosfera residual rica em água, então deve ter-se formado mais longe da sua estrela hospedeira, onde a temperatura é fria e a água está disponível na forma de gelo, do que a sua localização atual. Neste cenário, o planeta teria então migrado para mais perto da estrela e recebido mais radiação. O hidrogênio foi então aquecido e escapou, ou ainda está em processo de escapar, da fraca gravidade do planeta. A teoria alternativa é que o planeta se formou perto da estrela quente, com vestígios de água na sua atmosfera.
O programa Hubble observou o planeta durante 11 trânsitos – eventos em que o planeta cruzou em frente da sua estrela – que foram espaçados ao longo de três anos. Durante os trânsitos, a luz das estrelas é filtrada pela atmosfera do planeta e carrega a impressão digital espectral das moléculas de água. Se existem nuvens no planeta, elas estão suficientemente baixas na atmosfera para não esconderem completamente a visão da atmosfera do Hubble, e o Hubble é capaz de sondar o vapor de água acima das nuvens.
A descoberta do Hubble abre as portas para um estudo mais detalhado do exoplaneta. É um bom alvo para o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA fazer espectroscopia infravermelha em busca de outras moléculas atmosféricas.
Mais informações: Pierre-Alexis Roy et al, Water Absorption in the Transmission Spectrum of the Water World Candidate GJ 9827 d, The Astrophysical Journal Letters (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acebf0
Matéria Publicada em Phys.Org
