Desde o seu lançamento no final de 2021, o Telescópio Espacial James Webb da NASA abriu novas possibilidades para detectar sinais de vida em exoplanetas fora do nosso sistema solar. A pesquisa mostra que o Telescópio Espacial James Webb pode ajudar a confirmar se existem atmosferas que sustentam vida em exoplanetas localizados na “Zona Loira”, aumentando assim a possibilidade de descoberta de vida extraterrestre.
Nesta busca, os candidatos mais promissores são planetas rochosos orbitando estrelas de baixa massa chamadas anãs-M, em vez de planetas gasosos. Essas estrelas são os tipos mais comuns no universo. TRAPPIST-1, uma estrela anã M próxima, a cerca de 40 anos-luz de distância, tem um sistema planetário que está a ser estudado de perto pelo seu potencial para sustentar vida.
Pesquisas anteriores lançaram dúvidas sobre a habitabilidade do TRAPPIST-1. Os pesquisadores descobriram que a intensa radiação ultravioleta da estrela poderia queimar a água da superfície do planeta, deixando-a seca e potencialmente cheia de espécies reativas de oxigênio que dificultariam a formação de vida.
No entanto, um novo estudo liderado pela Universidade de Washington e publicado na Nature Communications mostra que uma série de processos na evolução de alguns planetas rochosos que orbitam estrelas anãs M podem levar ao desenvolvimento de atmosferas estáveis ao longo do tempo.
Uma das questões mais fascinantes na astronomia de exoplanetas no momento é: "Os planetas rochosos que orbitam as anãs M podem formar atmosferas estáveis? Os planetas rochosos que orbitam as anãs M podem manter atmosferas que sustentam a vida?" disse o primeiro autor Joshua Krissansen-Totton, professor assistente de Ciências da Terra e do Espaço na Universidade de Washington. "As nossas descobertas dão-nos razões para esperar que alguns destes planetas tenham atmosferas, o que aumenta enormemente 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. Os dados obtidos até agora indicam que os planetas rochosos mais quentes mais próximos da estrela de TRAPPIST-1 carecem de atmosferas significativas. Mas o telescópio ainda não foi capaz de caracterizar claramente os planetas localizados na “zona loira”, que estão ligeiramente mais distantes das suas estrelas e nas distâncias mais favoráveis para sustentar água líquida e vida.
O novo estudo simula o processo de formação de um planeta rochoso, desde o derretimento até o resfriamento, em um planeta terrestre sólido ao longo de centenas de milhões de anos. Os resultados sugerem que o hidrogénio ou outros gases leves escaparam inicialmente para o espaço sideral. Mas para planetas mais distantes das suas estrelas e com temperaturas mais moderadas, o hidrogénio também pode reagir com o oxigénio e o ferro no interior do planeta. Isto criou água e outros gases mais pesados, criando uma atmosfera que o estudo mostra ser estável a longo prazo.
Os resultados também mostram que, para estes planetas da “zona clara”, a água sai da atmosfera muito rapidamente, tornando menos provável que a água escape.
"É mais fácil para o telescópio Webb observar planetas quentes mais próximos das suas estrelas porque emitem mais radiação térmica e não são afetados pela interferência estelar. Para estes planetas, temos uma resposta bastante clara: não têm atmosferas espessas," disse Krissanson-Totten. "Para mim, este resultado é interessante porque sugere que os planetas temperados podem ter atmosferas e devem ser cuidadosamente observados com telescópios, especialmente devido ao seu potencial de habitabilidade."
O telescópio Webb ainda não foi capaz de detectar se os planetas ligeiramente mais distantes da estrela TRAPPIST-1 têm atmosferas. Mas se o fizessem, isso significaria que provavelmente teriam água líquida superficial e um clima ameno propício à vida.
"Com os telescópios que temos agora, o Telescópio James Webb e o próximo Telescópio Terrestre Muito Grande, só podemos realmente observar as atmosferas de um número muito pequeno de planetas rochosos de zonas habitáveis - nomeadamente TRAPPIST-1 e alguns outros," disse Krissanson-Totten. "Dado o enorme interesse em encontrar vida noutros locais, os nossos resultados mostram que vale a pena investir tempo no telescópio para continuar a estudar a habitabilidade destes sistemas utilizando a tecnologia que temos agora, em vez de esperar pela próxima geração de telescópios mais poderosos."
Compilado de /ScitechDaily
DOI:10.1038/s41467-024-52642-6