No início deste ano, o Telescópio Espacial James Webb frustrou as esperanças de vida num planeta extrassolar parecido com a Terra descoberto na Via Láctea recentemente.
TRAPPIST-1b, um mundo com 1,4 vezes a massa e 1,1 vezes o raio da Terra, a apenas 40 anos-luz de distância, não tem atmosfera detectável para protegê-lo da radiação abrasadora da sua estrela hospedeira.
Essa descoberta, feita usando observações fotométricas no infravermelho médio, não foi inesperada; a pesquisa consistia mais em fazer um estudo detalhado de um mundo menor e rochoso em temperaturas mais frias do que normalmente fazemos.
Agora, novas observações espectroscópicas no infravermelho próximo do JWST estão disponíveis – e sugerem que o comportamento da estrela hospedeira do planeta pode estar interferindo na nossa capacidade de fazer medições precisas desse exoplaneta.
TRAPPIST-1b ainda é inabitável para a vida como a conhecemos, veja bem. Mas a descoberta, liderada pela astrônoma Olivia Lim, da Universidade de Montreal, sugere que a contaminação estelar pode produzir falsas detecções de moléculas que não estão relacionadas com o exoplaneta.
“As nossas observações não encontraram sinais de uma atmosfera em torno de TRAPPIST-1 b. Isto nos diz que o planeta pode ser uma rocha nua, ter nuvens no alto da atmosfera ou ter uma molécula muito pesada como o dióxido de carbono que torna a atmosfera demasiado pequena para ser detectada.”, diz o astrofísico Ryan MacDonald, da Universidade de Michigan.
“Mas o que vemos é que a estrela é absolutamente o maior efeito que domina as nossas observações, e em tese faz exatamente a mesma coisa com os outros planetas no sistema.”
O problema é que as estrelas não ficam ali com brilho uniforme o tempo todo. As manchas estelares podem causar escurecimento; fáculas são pontos de brilho. E estas variações no brilho de uma estrela podem ter um impacto nas observações espectroscópicas das atmosferas dos exoplanetas.
Tais observações são feitas quando um exoplaneta transita entre nós e a sua estrela hospedeira. Isso faz com que a luz da estrela diminua minuciosamente; mas alguma luz estelar passa através da atmosfera do exoplaneta em torno da borda do disco planetário.
Os cientistas podem procurar mudanças no espectro da luz quando o exoplaneta transita e usar essas mudanças para procurar assinaturas de moléculas que absorvem e reemitem comprimentos de onda específicos de luz.
Se a luz da estrela nunca mudasse, seria muito fácil. Mas os investigadores descobriram que a atividade estelar pode contaminar fortemente as observações espectroscópicas.
“Além da contaminação por manchas e fáculas estelares, vimos uma erupção estelar, um evento imprevisível durante o qual a estrela parece mais brilhante durante vários minutos ou horas”, diz Lim.
“Esta explosão afetou a nossa medição da quantidade de luz bloqueada pelo planeta. Tais assinaturas de atividade estelar são difíceis de modelar, mas precisamos as ter em conta para garantir que interpretamos os dados corretamente.”
A equipe modelou a contaminação estelar e depois conduziu duas análises dos dados: a primeira com a contaminação estelar removida, a segunda com ela intacta. Ambos os resultados pareciam bastante semelhantes; isto é, o espectro com TRAPPIST-1b era mais ou menos igual ao espectro sem.
Esta foi a confirmação dos resultados fotométricos anteriores no infravermelho médio que mostravam que o exoplaneta não tinha atmosfera. Mas o trabalho da equipe também mostrou a importância de ter em conta a contaminação estelar, antes de analisar os dados.
É bom ter descoberto isso agora. O sistema TRAPPIST-1 tem sete exoplanetas, três dos quais estão na zona habitável da estrela – a uma distância agradável e temperada que não é nem muito quente nem muito fria para a vida como a conhecemos. O JWST ainda não analisou estas zonas habitáveis, mas agora que sabemos que a contaminação estelar pode distorcer os resultados, os cientistas podem levar isso em consideração.
“Dada a falta de fidelidade do modelo estelar”, concluem os investigadores, “são necessários trabalhos teóricos adicionais e/ou observações da estrela hospedeira para fornecer melhores restrições sobre a contribuição da contaminação estelar para futuros espectros de transmissão”.
A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal Letters.
Por Michelle Starr
Publicado no ScienceAlert
