Astrônomos que usam o telescópio espacial Hubble descobriram água na atmosfera de um exoplaneta na zona habitável de sua estrela. Se confirmado, será a primeira vez que detectamos água - um ingrediente essencial para a vida como a conhecemos - em um exoplaneta. A água foi detectada como vapor na atmosfera, mas a temperatura do planeta significa que poderia sustentar água líquida em sua superfície, se for rochosa.
O planeta é chamado K2-18b e está a cerca de 110 anos-luz de distância. O planeta é muito diferente da Terra. É uma Super-Terra e é duas vezes maior que a Terra e cerca de 8 vezes maior. O K2-18b está orbitando uma estrela anã vermelha e foi descoberto em 2015 pelo Telescópio Espacial Kepler.
"Encontrar água em um mundo potencialmente habitável que não seja a Terra é incrivelmente emocionante."
Dr. Angelos Tsiaras (Centro de Dados de Exoquímica Espacial da UCL, CSED)
Astrônomos do Center for Space Exochemistry Data da University College London, no Reino Unido, fizeram a descoberta de dados da Wide Field Camera do Telescópio Espacial Hubble 3. Seus resultados estão em um artigo intitulado “ Vapor de água na atmosfera da zona habitável planeta de oito massas terrestres K2-18 b ”publicado na Nature Astronomy . A detecção baseia-se na assinatura espectroscópica da água na atmosfera do exoplaneta.
Em um comunicado à imprensa , o primeiro autor, Dr. Angelos Tsiaras (Centro de Dados de Exoquímica Espacial da UCL, CSED), disse: “Encontrar água em um mundo potencialmente habitável que não seja a Terra é incrivelmente emocionante. K2-18b não é 'Terra 2.0', pois é significativamente mais pesado e possui uma composição atmosférica diferente. No entanto, isso nos aproxima de responder à pergunta fundamental: a Terra é única? ”
A equipe por trás da descoberta desenvolveu algoritmos e executou dados arquivados do Hubble de 2016 e 2017 através deles. Eles analisaram a luz das estrelas da estrela anã vermelha que passava pela atmosfera do exoplaneta. Eles descobriram a assinatura molecular da água, além de hidrogênio e hélio.
Usando dados do Hubble, os cientistas analisaram a luz das estrelas filtrada pela atmosfera de K2-12b e encontraram a assinatura química da água. Imagem: NASA
Esses resultados ainda precisam ser confirmados, mas se e quando forem, as implicações são intrigantes. Os cientistas pensam que super-Terras como esta são o tipo mais comum de planeta na Via Láctea. E estrelas anãs vermelhas como as órbitas K2-18b são o tipo mais comum de estrela. Eles também são os mais legais e duram mais, além de serem os menores. Isso indica que poderia haver muito mais exoplanetas semelhantes a este.
Kepler descobriu centenas de Super-Terras, que são planetas com massas entre a Terra e Netuno, e espera-se que o TESS da NASA encontre centenas mais. Segundo o co-autor deste novo artigo, Dr. Ingo Waldmann, isso é um bom presságio para encontrar exoplanetas potencialmente habitáveis.
Em um comunicado à imprensa , o Dr. Waldmann disse: “Com tantas novas super-Terras sendo encontradas nas próximas décadas, é provável que essa seja a primeira descoberta de muitos planetas potencialmente habitáveis. Isso não é apenas porque super-Terras como K2-18b são os planetas mais comuns em nossa Via Láctea, mas também porque as anãs vermelhas - estrelas menores que o nosso Sol - são as estrelas mais comuns. ”
O planeta tem um ano muito curto. Leva apenas 33 dias para concluir uma órbita. Os pesquisadores pensam que o K2-18b é um planeta rochoso ou gelado. Se estiver gelado, pode haver uma grande quantidade de água em seu interior. Mas estes são apenas resultados preliminares.
"Este estudo contribui para a nossa compreensão de mundos habitáveis além do nosso Sistema Solar e marca uma nova era na pesquisa de exoplanetas ..."
Dr. Angelos Tsiaras (Centro UCL de Dados de Exoquimica Espacial, CSED)
Segundo os autores, a atmosfera também pode conter nitrogênio e metano, dois produtos químicos associados à vida. Infelizmente, eles não conseguiram detectá-los. Isso terá que aguardar mais estudos, que também permitirão estimar a cobertura de nuvens e a porcentagem de água na atmosfera.
O K2-12b é realmente próximo de sua estrela, mas como as anãs vermelhas não são tão energéticas quanto o nosso Sol, o exoplaneta recebe tanta energia quanto a Terra do nosso Sol. Os cálculos dos astrônomos mostram que sua temperatura é semelhante à da Terra: em algum lugar na faixa de -72 Celsius a 47 Celsius (-99 graus a 116 F.)
São resultados emocionantes, mas as perspectivas de vida neste exoplaneta não são grandes. Embora o próprio planeta esteja na zona habitável da estrela, a estrela que orbita pode não ser muito hospitaleira. As anãs vermelhas podem emitir muitas chamas, e toda essa energia pode limitar severamente o potencial de vida.
A concepção artística de um evento superflare, em uma estrela anã. Os astrônomos não sabem o quão ativa é a estrela hospedeira do K2-12b, mas as anãs vermelhas podem ser muito enérgicas e imprevisíveis. Crédito da imagem: Mark Garlick / University of Warwick
Por outro lado, o fato de o K2-12b ter uma atmosfera é emocionante, principalmente porque contém muito hidrogênio. Uma atmosfera pode proteger um planeta da radiação de uma estrela, assim como a Terra. Se a atmosfera do planeta é dominada pelo hidrogênio, que é muito leve e facilmente dissipado pela radiação estelar, é uma indicação de que, de certa forma, o K2-12b pode estar protegido, mesmo que esteja orbitando uma anã vermelha.
O tamanho do K2-12b, e de outros da Super Terra, também é um fator a favor da habitabilidade. "A água pode ficar muito tempo porque as super-terras podem reter sua atmosfera por mais tempo, porque têm maior gravidade", disse Giovanna Tinetti, física que foi coautora do artigo, em uma entrevista à imprensa.
"Este estudo contribui para a nossa compreensão dos mundos habitáveis além do nosso Sistema Solar e marca uma nova era na pesquisa de exoplanetas, crucial para finalmente colocar a Terra, nossa única casa, na imagem maior do Cosmos", disse o Dr. Tsiaras.
A Terra é única? Não haverá resposta rápida para essa pergunta, mas estudos como este estão nos ajudando a entender a Terra em relação à população de exoplanetas. Crédito: GOES-17 / NOAA / NASA
Essa descoberta precisa de observações de acompanhamento para confirmá-la. Também precisamos de melhores telescópios para estudar sua atmosfera com mais detalhes e a atmosfera de outros exoplanetas. Dois telescópios no horizonte abordarão esse trabalho. O Telescópio Espacial James Webb terá a poderosa capacidade de examinar a atmosfera dos exoplanetas, que é realmente o próximo passo para entender todos os exoplanetas encontrados por Kepler e que serão encontrados pelo TESS.
A missão ARIEL da ESA (Grande Pesquisa por Exoplaneta Infravermelho com Sensoriamento Atmosférico) será lançada em 2028 e estudará a atmosfera de cerca de 1000 exoplanetas em detalhes. ARIEL, juntamente com o JWST, nos dará uma compreensão muito melhor do K2-12b e de exoplanetas como ele.
Estamos esperando há muito tempo pelo JWST. Ele tem o poder de examinar atmosferas de planetas muito distantes. O James Webb Space Telescope dentro de uma sala limpa no Johnson Space Center da NASA em Houston. Crédito: NASA / JSC
A professora Giovanna Tinetti (UCL CSED), coautora e pesquisadora principal da ARIEL, disse: “Nossa descoberta faz do K2-18b um dos alvos mais interessantes para estudos futuros. Mais de 4000 exoplanetas foram detectados, mas não sabemos muito sobre sua composição e natureza. Ao observar uma grande amostra de planetas, esperamos revelar segredos sobre sua química, formação e evolução. ”
"Para realmente entender como a habitabilidade evolui em uma atmosfera rica em hidrogênio, será um assunto de estudo muito intenso nos próximos 10 anos", disse Waldmann.
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