Os astrónomos alcançaram um grande avanço na procura de vida fora da Terra ao detectarem uma atmosfera em torno de um planeta rochoso, semelhante à Terra, localizado na zona habitável de outra estrela.
A descoberta fornece a evidência mais forte até à data de que planetas com temperaturas semelhantes às da Terra e composições rochosas podem existir fora do nosso sistema solar, bem como manter condições que poderiam sustentar vida.
“Uma atmosfera é essencial para um planeta sustentar a vida como a conhecemos”, disse o autor principal Colin Cherubim, que recentemente obteve seu doutorado. em Ciências da Terra e Planetárias pela Universidade de Harvard.
“Esta é a primeira vez que alguém encontra uma atmosfera num planeta rochoso na zona habitável de outra estrela.”
Hélio revela uma atmosfera de exoplaneta
O estudo, publicado em 16 de julho ciênciaDescreve observações do escape de hélio do LHS 1140 b, um exoplaneta rochoso a cerca de 48 anos-luz da Terra. O sinal apoia previsões teóricas anteriores de que o planeta tem uma atmosfera.
LHS 1140 b orbita uma estrela anã vermelha dentro da sua zona habitável. Esta é a região em torno de uma estrela onde pode existir água líquida na superfície do planeta devido à temperatura e outras condições ambientais.
Os cientistas detectaram milhares de exoplanetas, incluindo vários mundos rochosos na zona habitável. No entanto, determinar se estes planetas têm atmosferas é um dos desafios mais difíceis na investigação de exoplanetas.
“Há vinte anos questionávamo-nos se existiam outros planetas do tipo terrestre,” disse Robin Wordsworth, Professor Gordon McKay de Ciências Ambientais e Engenharia e Professor de Ciências da Terra e Planetárias em Harvard e um dos conselheiros de investigação de Cherubim. “Então descobrimos que eles eram comuns e encontramos alguns em zonas habitáveis. A próxima questão era se algum deles conseguia manter uma atmosfera. Agora sabemos que pelo menos um conseguiu.”
Uma Terra rochosa que mantém sua atmosfera
Estudos anteriores identificaram planetas rochosos orbitando dentro da zona habitável da sua estrela. No entanto, este estudo é o primeiro a mostrar claramente que esta Terra tem uma atmosfera que pode durar milhares de milhões de anos.
Cherubim e seus colegas desenvolveram um modelo teórico que prevê que grandes quantidades de hélio na atmosfera superior do LHS 1140 b escaparão lentamente para o espaço.
Os investigadores testaram esta previsão usando o espectrógrafo Warm Infrared Etchel (WINRED) no Observatório Magellan, no Chile. As suas observações tiraram partido de um evento incomum em que o LHS 1140b e outro planeta cruzaram em frente da sua estrela na mesma noite.
O segundo planeta não mostrou nenhum sinal de atmosfera. LHS 1140 b, no entanto, produziu um sinal claro de fuga de hélio do planeta, indicando que ainda retinha atmosfera.
Uma previsão confirmada por dados do telescópio
O co-orientador de Querubim é David Charbonneau, chefe do Departamento de Astronomia de Harvard e astrônomo do Centro de Astronomia. Harvard e o Smithsonian inicialmente duvidaram que o plano tivesse sucesso. A previsão vem de um modelo matemático, e tal sinal nunca foi visto antes em uma Terra rochosa.
O resultado o fez mudar de ideia.
“Colin analisou os planetas que conhecíamos e previu que teriam uma atmosfera de hélio”, disse Charbonneau. “Então ele organizou o tempo do telescópio, obteve os dados e a detecção foi estatisticamente difícil.”
A descoberta indica que os astrónomos poderão estudar as atmosferas de exoplanetas rochosos a partir do solo, procurando gases que escapam para o espaço.
Um objetivo comprometido em busca da vida
Os astrónomos estimam que a atmosfera do LHS 1140 b tenha sobrevivido durante mais de três mil milhões de anos. Esta longevidade torna o planeta um alvo particularmente promissor para observações adicionais.
Cherubim espera identificar a composição química completa da atmosfera e, em última análise, determinar se o planeta tem oceanos superficiais ou outras características associadas à habitabilidade. Ele e os seus colegas planeiam usar o modelo para procurar mundos rochosos adicionais com atmosferas.
“Esta foi uma validação de um modelo e, esperançosamente, a primeira de muitas outras observações que virão”, disse ele.
