Os astrônomos estão investigando se exoplanetas semelhantes à Terra, particularmente aqueles que orbitam a fria estrela anã M TRAPPIST-1, têm atmosferas necessárias à vida, usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST)
As observações iniciais do exoplaneta TRAPPIST-1 c indicaram que ele poderia não ter uma atmosfera significativa, descartando uma densa camada de CO2 semelhante a Vênus e sugerindo um estado árido ou pouco gasoso. Investigações adicionais utilizando simulações avançadas, no entanto, levantaram possibilidades de atmosferas substanciais de oxigênio ou vapor, desafiando as descobertas iniciais e destacando a complexidade e diversidade potencial dos ambientes exoplanetários.
Os planetas alienígenas semelhantes à Terra possuem atmosferas ou não? Esta é a questão matadora que os astrônomos enfrentam atualmente. Neste contexto, “semelhantes à Terra” significa planetas terrestres (isto é, mundos rochosos) suficientemente próximos da massa da Terra e de outras condições para que possamos imaginá-los albergando o Santo Graal da astrobiologia: uma biosfera alienígena. Mas você não pode ter uma biosfera a menos que primeiro tenha uma atmosfera onde toda essa vida possa respirar. E embora encontrar assinaturas de biosferas (ou seja, bioassinaturas) seja difícil até mesmo para o Telescópio Espacial James Webb (JWST), encontrar evidências de atmosferas de exoplanetas terrestres é definitivamente algo que ele pode fazer. É por isso que todos ficaram tão entusiasmados no ano passado, quando o JWST começou a lançar novos dados sobre os exoplanetas semelhantes à Terra favoritos dos astrônomos.
As maiores novidades do ano passado vieram com as observações do sistema TRAPPIST-1. TRAPPIST-1 é uma pequena estrela fria (também conhecida como “estrela anã M” ou “estrela anã vermelha”). Tem uma família completa de sete planetas em órbita. O melhor de tudo é que as distâncias orbitais desses mundos abrangem toda a gama de possibilidades, desde mundos internos muito quentes até mundos externos congelados e, o mais importante, alguns planetas na “zona Cachinhos Dourados”, onde as temperaturas são ideais para a água líquida fluir. Usando o JWST, os cientistas têm marchado em busca de atmosferas em mundos TRAPPIST-1 sucessivamente distantes (da estrela).
Nenhuma atmosfera foi encontrada para o planeta mais interno, TRAPPIST-1 b. Isto não foi uma grande chatice porque estava tão perto da estrela que a maioria dos astrônomos pensava que a sua superfície escaldante nunca poderia reter um manto de moléculas. As esperanças eram maiores para TRAPPIST-1 c, entretanto. Algumas pessoas esperavam que pudesse ser uma espécie de gêmeo de Vênus. TRAPPIST-1 c tem uma massa ligeiramente maior que a de Vênus e recebe aproximadamente a mesma dose de energia estelar. Como Vênus, TRAPPIST-1 c não está na zona Cachinhos Dourados de órbitas habitáveis de sua estrela. Mas considerando que a atmosfera de Vênus é rica em dióxido de carbono, os astrônomos esperavam que talvez TRAPPIST-1 c tivesse a sua própria camada espessa de gás.
Infelizmente, os resultados do JWST descartaram uma atmosfera de CO2 semelhante à de Vênus. Pior, eles pareciam apontar para rocha nua (ou seja, nenhuma atmosfera) ou para uma fina camada de gás. Dada a importância de encontrar qualquer tipo de atmosfera em exoplanetas terrestres para os astrobiólogos, os resultados do TRAPPIST-1 c foram um pouco tristes. Mas a ciência avança refinando constantemente a compreensão das suas próprias descobertas. Depois que os resultados iniciais do JWST para TRAPPIST-1 c foram publicados, Andrew Lincowski, Vikki Meadows e colaboradores voltaram e reexploraram exatamente que tipo de atmosfera poderia ser consistente com o que o JWST viu. Seus resultados mostraram que poderia haver mais no TRAPPIST-1 c do que esperávamos inicialmente.
A equipe usou modelos computacionais de planetas com diferentes tipos de atmosferas e depois simulou o que o JWST observaria nesses mundos. Essas ferramentas foram um passo acima do que foi usado pela primeira vez para interpretar os resultados do TRAPPIST-1 c. Foram explorados três tipos diferentes de mundos: aqueles com atmosferas espessas de CO2 semelhantes às de Vênus, atmosferas dominadas por oxigênio ou atmosferas de “vapor” ricas em água. Confirmando os resultados anteriores, Lincowski e companhia descobriram que TRAPPIST-1 c provavelmente não possui uma manta espessa de CO2. Mas a equipe também descobriu que atmosferas de oxigênio bastante espessas, com 1 a 10 vezes a pressão da superfície da Terra, se enquadram bem nas margens de erro das medições do JWST. Além disso, atmosferas de vapor, onde um efeito estufa descontrolado está conduzindo água líquida para a atmosfera, também eram possíveis.
TRAPPIST-1 c hospedando uma atmosfera espessa de oxigênio ou uma atmosfera de vapor relativamente espessa seria cientificamente incrível. Embora não possamos esperar que nenhum dos dois tipos de mundo hospede vida (mas quem sabe), o que importa é a diversidade. O trabalho mais importante para a astrobiologia e a ciência dos exoplanetas neste momento é simplesmente responder à pergunta: Quão variados são os mundos na galáxia? Eles são em sua maioria mundos mortos e sem ar? São principalmente mundos com atmosferas, mas de composições diferentes? Embora o primeiro corte em TRAPPIST-1 c possa ter pendido para a primeira possibilidade, os resultados de Lincowski dizem-nos que a natureza pode ser mais fecunda e imaginativa do que pensávamos anteriormente.
Qual visão está certa? No final, só há uma maneira de descobrir. Procurar com mais atenção. E é exatamente isso que os cientistas estão fazendo. Fique atento!
