Um novo método poderá dizer aos cientistas se um exoplaneta rochoso – o tipo de exoplaneta mais semelhante à Terra – tem uma atmosfera.
Na última década, os astrônomos descobriram muitos exoplanetas rochosos aparentemente similares à Terra, orbitando na “zona habitável”, a região ao redor de uma estrela com temperaturas amenas que podem permitir que a água exista como líquido na superfície de um planeta. Mas, diferentemente da Terra, muitos desses planetas ficam perto de estrelas pequenas, frias e ativas, classificadas como anãs M, cuja radiação e ventos estelares podem aniquilar qualquer chance desses planetas formarem atmosferas. Se esses exoplanetas rochosos podem ou não se sustentar em uma atmosfera é agora uma questão importante no campo de pesquisa.
“Nunca caracterizamos as atmosferas de um planeta rochoso além das do nosso sistema solar”, disse ao Gizmodo a autora do estudo Eliza Kempton, professora assistente da Universidade de Maryland. “Este é o primeiro grande salto para a caracterização de planetas rochosos na zona habitável”.
Os pesquisadores propõem a observação de exoplanetas rochosos conhecidos antes de eles passarem atrás da estrela mãe, comparando a quantidade de luz com a luz vista apenas pela estrela.
Os cálculos da distância entre a estrela e o planeta indicam a quantidade de radiação que o planeta recebe, e a diferença entre a luz que os astrônomos veem antes e depois do eclipse diz a quantidade de luz que o planeta irradiou novamente durante o dia. Se o planeta irradia novamente toda a luz, provavelmente não possui atmosfera. Mas se alguma luz desapareceu, é evidência de que uma atmosfera redistribuiu parte da energia para a parte de trás do planeta ou a dispersou. Os pesquisadores publicaram seus métodos e a teoria por trás deles em quatro artigos no Astrophysical Journal (1,2,3,4).
Outros tentaram encontrar atmosferas em exoplanetas antes; no ano passado, uma equipe liderada pela cientista Laura Kreidberg determinou que o exoplaneta LHS 3844b não possuía atmosfera olhando a luz emitida ao completar uma órbita em torno de sua estrela. Mas a equipe por trás do novo método queria acelerar a pesquisa. O telescópio espacial James Webb, capaz de contar aos astrônomos mais sobre exoplanetas do que nunca, provavelmente será lançado em 2021, e os astrônomos certamente competirão agressivamente por seu precioso tempo de observação. Portanto, essa equipe de pesquisadores se concentrou em desenvolver um método de pesquisa que pudesse fornecer uma resposta simples de sim ou não para dezenas de exoplanetas em uma única observação.
O método não vai nos dizer o que está na atmosfera, como por exemplo se foi ou não alterada pela presença de vida ou se é parecida com a nossa atmosfera, disse Lisa Kaltenegger, diretora do Instituto Carl Sagan na Universidade de Cornell, que não participou do estudo, ao Gizmodo em um e-mail. Mas ainda é útil, ela disse. “Este método pode ser usado para priorizar quais planetas observar com mais detalhes”.
Existem outros limites para o método, disse Kempton. Planetas rochosos na zona habitável podem conter substâncias alteradas pela água, como argila, cujo comportamento de refletir a luz leva os pesquisadores a pensar que há uma atmosfera. Os astrônomos não usarão essa estratégia para pesquisar os planetas da zona habitável, aqueles com água que esperamos ter sinais de vida. Em vez disso, eles se concentrarão nos planetas mais próximos de suas estrelas.
Mas tudo bem – os pesquisadores estão dando um passo de cada vez. “O que queremos fazer com o [James Webb Space Telescope] é começar com um alvo mais fácil”, disse Kempton. “Os planetas um pouco mais quentes do que os habitáveis serão mais fáceis de caracterizar, levarão menos tempo do telescópio e obterão resultados mais confiáveis”. Os astrônomos querem saber se esses exoplanetas rochosos que orbitam essas pequenas e frias anãs M têm atmosferas. Se eles têm atmosferas, é uma razão para continuar olhando para os planetas da zona habitável.
O telescópio espacial James Webb pode ter a oportunidade única de identificar rapidamente quais exoplanetas têm atmosfera. Vamos apenas esperar que ele seja lançado a tempo.