James Webb revela atmosfera de vapor d’água em exoplaneta

Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, os cientistas descobriram um planeta intrigante a cerca de 100 anos-luz de distância, diferente de qualquer outro já observado. Chamado de GJ 9827 d, este mundo alienígena tem o dobro do tamanho da Terra.

Segundo o estudo que identificou o exoplaneta, ele possui uma atmosfera quase inteiramente composta por vapor d’água. A descoberta, descrita em artigo publicado este mês na revista científica As Cartas do Diário Astronômicomarca a primeira observação confirmada de um “mundo a vapor”, um tipo de planeta teorizado, mas anteriormente nunca identificado diretamente.

Eshan Raul, estudante de pós-graduação em astronomia na Universidade de Michigan, nos EUA, e coautor do estudo, destacou em um declaração que o GJ 9827 d não seria adequado para sustentar a vida como a conhecemos, uma vez que a sua composição, dominada pelo vapor de água quente, cria um ambiente inóspito. “Para ser claro, este planeta não é hospitaleiro, pelo menos para os tipos de vida que conhecemos na Terra.”

Embora este exoplaneta não ofereça condições habitáveis ​​para formas de vida terrestre, a sua atmosfera única abre a porta a novas pesquisas sobre a diversidade de mundos fora do Sistema Solar e o potencial de alguns deles abrigarem vida.

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Vapor de água foi detectado por espectroscopia de transmissão

A pesquisa foi liderada por Caroline Piaulet-Ghorayeb, astrônoma do Instituto Trottier para Pesquisa de Exoplanetas da Universidade de Montreal, Canadá. Sua equipe utilizou a técnica de espectroscopia de transmissão para medir a composição atmosférica do planeta GJ 9827 d.

Esta técnica consiste em medir a quantidade de luz estelar que é absorvida pela atmosfera de um planeta ao transitar em frente à sua estrela. Ao observar diferentes comprimentos de onda de luz, os cientistas podem determinar os componentes da atmosfera.

Segundo Piaulet-Ghorayeb, a maior parte dos exoplanetas estudados até agora possuem atmosferas compostas principalmente por elementos leves, como hidrogênio e hélio, semelhantes aos gigantes gasosos do Sistema Solar, como Júpiter e Saturno.

O que torna GJ 9827 d notável é que sua atmosfera é rica em moléculas mais pesadas, algo mais comum em planetas rochosos do Sistema Solar, como a Terra. “Esta é a primeira vez que detectamos uma atmosfera rica em moléculas pesadas num exoplaneta”, disse Piaulet-Ghorayeb, acrescentando que estes tipos de planetas podem ser alvos futuros na procura de vida noutros sistemas solares.

James Webb fornece novas perspectivas sobre atmosferas de exoplanetas

O uso do Telescópio Espacial James Webb foi fundamental para essas descobertas. “Mesmo com as primeiras observações do JWST em 2022, já estávamos encontrando novos insights sobre as atmosferas dos gigantes gasosos”, disse Ryan MacDonald, astrofísico da Universidade de Michigan e bolsista da NASA que também fez parte do estudo. Ele acredita que embora seja mais fácil estudar atmosferas de gases leves, como o hidrogênio, sondar atmosferas com moléculas mais pesadas, como o vapor d’água, é mais desafiador tecnicamente.

A descoberta do GJ 9827 d não foi uma coincidência. O planeta foi inicialmente identificado pelo telescópio Kepler em 2017. O telescópio Hubble detectou posteriormente sinais de vapor de água na sua atmosfera, mas foi o JWST que forneceu a confirmação definitiva.

O espectrógrafo de imagens no infravermelho próximo do observatório espacial tornou possível capturar o espectro de luz que passava pela atmosfera do planeta enquanto ele transitava na frente de sua estrela.