Astrônomos descobrem a primeira atmosfera em torno de um planeta rochoso semelhante à Terra na zona habitável

Isto pode ser o mais próximo que chegamos de encontrar um planeta que pudesse sustentar vida: os astrónomos detectaram uma atmosfera em torno de um planeta rochoso semelhante à Terra, orbitando na zona habitável em torno da sua estrela, uma novidade monumental.

O planeta rochoso, denominado LHS 1140 b, está a 48 anos-luz de distância da Terra e, de acordo com esta nova pesquisa, possui uma atmosfera que contém hélio. É também o primeiro planeta rochoso a ter uma atmosfera detectada diretamente. Este é o primeiro planeta rochoso a ser encontrado com uma atmosfera que também está no zona habitávelo que significa que está à distância certa de sua estrela para que potencialmente exista água líquida no planeta. À medida que continuamos a procurar no cosmos planetas que possam ser considerados “habitáveis”, este planeta preenche mais requisitos do que quase tudo o que já vimos.

“Na verdade, detectamos diretamente o hélio presente na própria atmosfera, e essa é a primeira detecção direta de qualquer exoplaneta rochoso, o que é realmente emocionante… e há o bônus adicional de estar na zona habitável, o que é super emocionante para a astrobiologia, habitabilidade e busca por vida”, autor principal Collin Cherubim, que recentemente obteve seu Ph.D. da Universidade de Harvard, disse ao Space.com. “Parece meio surreal.”

Como é este planeta?

Vamos explorar este planeta e o sistema onde ele “vive”.

Esse exoplanetaou planeta fora do nosso sistema solar, foi descoberto pela primeira vez em 2017 por uma equipe liderada pelo astrônomo Jason Dittmann, que agora é coautor desta nova descoberta.

“Este planeta foi encontrado há cerca de 10 anos e só agora estamos dizendo, ok, isso é uma atmosfera”, disse Dittman ao Space.com. “Estamos diminuindo lentamente a lacuna e verificando essas caixas… estamos encontrando um planeta que é rochoso, um planeta com a temperatura certa e agora… está tudo bem, finalmente encontramos um que tem uma atmosfera.”

E sendo um planeta rochoso, “há definitivamente uma superfície… é feita de rochas”, disse Dittman. Como é a superfície do planeta? Ainda não podemos dizer, mas os investigadores que encontraram a atmosfera deste planeta pensam que há uma boa probabilidade de haver água.

Enquanto orbita um estrela anã vermelhaque é menor e mais frio que o Sol, orbita mais perto do que nós da nossa estrela, mantendo uma temperatura que mantém o planeta na “zona Cachinhos Dourados”, onde pode existir água líquida em sua superfície.

“Provavelmente também tem muita água”, disse Querubim. “Se tiver alguma quantidade de atmosfera que possa proporcionar um pouco de efeito estufa, o que sabemos que acontece agora… muito provavelmente será o que consideramos condições habitáveis na Terra, e condições que provavelmente suportariam água líquida.”

Então é parecido com a Terra? Embora certamente não seja uma cópia da Terra, este planeta pode ser considerado semelhante à Terra de duas maneiras principais, compartilhou Querubim. Um: sua composição geral. O planeta é rochoso, provavelmente com núcleo de ferro e (agora sabemos) tem atmosfera. E dois: a temperatura do planeta é ideal para a água líquida, que é necessária para a vida, pelo menos até onde a entendemos no nosso planeta.

Encontrando uma atmosfera

A descoberta do primeiro exoplaneta foi confirmada há pouco mais de 30 anos. Desde então, os cientistas encontraram mais de 6.000 exoplanetas e continua aumentando. E embora alguns planetas rochosos tenham sido encontrados na zona habitável da sua estrela, só agora foi confirmada uma atmosfera em torno de um planeta rochoso na zona habitável.

Uma razão pela qual os cientistas têm tido dificuldade em encontrar tais planetas com atmosferas são as suas estrelas. LHS 1140 b orbita o tipo mais comum de estrela, uma anã vermelha, que tem cerca de um terço do tamanho do nosso Sol. Este tipo de estrela permanece ativa por muito mais tempo do que estrelas como o nosso Sol. Esta atividade significa que libera rajadas de radiação extrema, como erupções solares e ejeções de massa coronal. E, normalmente, a radiação extrema em torno destas estrelas retira totalmente as atmosferas dos planetas que as orbitam, por isso os astrónomos questionam-se se os planetas que orbitam estas estrelas podem ter uma atmosfera.

“Esta descoberta é importante porque mostra que pelo menos este planeta rochoso reteve uma atmosfera ao longo de milhares de milhões de anos”, disse Cherubim. É “uma maneira genuína e robusta de dizer sim, as atmosferas podem sobreviver em exoplanetas rochosos”.

É possível que outros gases além do hélio estejam na atmosfera do planeta, e é possível que parte da sua atmosfera tenha sido previamente eliminada pela radiação da sua estrela. Mas a gigante vermelha que este planeta orbita tem cerca de 6 mil milhões de anos, alguns milhares de milhões de anos mais velha do que a idade em que a sua actividade extrema de radiação começa a acalmar. Assim, embora algum hélio ainda esteja escapando lentamente da atmosfera do planeta ao longo do tempo, a equipe espera que o planeta retenha uma atmosfera, compartilhou Dittman. Afinal, até o hélio da Terra está escapando lentamente nossa própria atmosfera.

A prova está na atmosfera

Para provar que este planeta tem atmosfera, a equipe começou com uma previsão que Querubim fez durante a pós-graduação. Tudo começou com um modelo teórico e uma suspeita furtiva de que deveria haver exoplanetas rochosos com atmosferas diferentes da Terra.

“Isso resultou de uma previsão muito específica de um modelo de evolução planetária que eu mesmo desenvolvi, do zero, a partir dos primeiros princípios, para meu doutorado como teórico, e fiz uma previsão muito específica sobre este planeta”, disse Querubim. “E então eu saí e fiz uma coisa bastante inesperada e estranha usando essa técnica que normalmente é reservada para observar planetas gigantes, e usei-a para um planeta rochoso, o que ninguém havia feito antes.

“E eis que fiz essa medição que era realmente consistente com minha previsão. E foi muito bom fechar todo o ciclo do método científico.”

A equipe pegou o modelo teórico que Cherubim desenvolveu na pós-graduação e o testou usando o espectrógrafo Warm Infrared Echelle (WINERED) no Observatório Magalhães, no Chile. E com as suas observações, conseguiram ver LHS 1140 b e outro planeta transitando, ou passando em frente da sua estrela, na mesma noite. Com estes dados espectrográficos, puderam identificar as assinaturas de moléculas nas atmosferas destes planetas à medida que passavam em frente da estrela. E embora um planeta não tenha produzido resultados, este planeta mostrou uma assinatura direta e inegável de hélio.

Existem alienígenas?

Ao olhar para um planeta que é rochoso, tem atmosfera e está na zona habitável (o que significa que pode ter água líquida), a questão da vida surge rapidamente.

Mas os pesquisadores não têm dados suficientes para fazer essa conjectura. “Não estou afirmando que este planeta tenha vida”, deixou claro Querubins. Com investigações mais aprofundadas, os cientistas poderiam compreender melhor o que mais poderia estar na atmosfera deste planeta e poderiam confirmar se há água. Observações adicionais podem não ser capazes de confirmar a habitabilidade ou identificar qualquer vida no planeta, mas poderiam pelo menos ajudar-nos a compreender melhor planetas como este.

Sendo este o primeiro planeta deste tipo descoberto, uma exploração mais aprofundada irá ajudar-nos a juntar as peças. Mas é certamente um grande passo em frente na eterna busca humana para responder à pergunta: estamos sozinhos?