Os astrónomos atingiram um ponto de viragem importante 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 oferece a evidência mais forte até agora de que planetas com temperaturas semelhantes às da Terra e composições rochosas podem existir fora do nosso sistema solar, ao mesmo tempo que mantêm condições que poderiam potencialmente sustentar vida.
“Uma atmosfera é essencial para um planeta sustentar a vida como a conhecemos”, disse o autor principal Collin 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 em Ciênciadescreve observações de hélio escapando do LHS 1140 b, um exoplaneta rochoso localizado a cerca de 48 anos-luz da Terra. O sinal apoia previsões teóricas anteriores de que o planeta possui uma atmosfera.
LHS 1140 b circunda uma estrela anã vermelha dentro da sua zona habitável. Esta é a região em torno de uma estrela onde as temperaturas e outras condições ambientais podem permitir que a água líquida permaneça na superfície de um planeta.
Os cientistas identificaram milhares de exoplanetas, incluindo vários mundos rochosos em zonas habitáveis. No entanto, confirmar se esses planetas têm atmosferas tem sido 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 orientadores da dissertação de Cherubim. “Então descobrimos que eles são comuns e encontramos alguns na zona habitável. A próxima questão era se algum deles conseguiu manter uma atmosfera. Agora sabemos que pelo menos um conseguiu.”
Um mundo rochoso que manteve sua atmosfera
Pesquisas anteriores identificaram planetas rochosos orbitando dentro das zonas habitáveis das suas estrelas. Este estudo, no entanto, é o primeiro a mostrar claramente que um desses mundos tem uma atmosfera que pode ter perdurado durante milhares de milhões de anos.
Cherubim e seus colegas desenvolveram um modelo teórico prevendo que a atmosfera superior do LHS 1140 b conteria grandes quantidades de hélio escapando lentamente para o espaço.
Os pesquisadores testaram essa previsão usando o espectrógrafo Warm Infrared Echelle (WINERED) no Observatório Magalhães, no Chile. As suas observações tiraram partido de um evento incomum em que LHS 1140 b e outro planeta cruzaram em frente da sua estrela durante a mesma noite.
O segundo planeta não mostrou nenhum sinal de atmosfera. LHS 1140 b, no entanto, produziu um sinal claro de hélio escapando do planeta, fornecendo evidências de que ainda retém uma atmosfera.
Uma previsão confirmada pelos dados do telescópio
Conselheiro adjunto de Querubim, David Charbonneau, chefe do Departamento de Astronomia de Harvard e astrônomo do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, inicialmente duvidou que o plano tivesse sucesso. A previsão veio de um modelo matemático, e esse tipo de sinal nunca havia sido observado em um mundo rochoso.
Os resultados mudaram sua mente.
“Collin analisou os planetas que conhecíamos e previu que este teria uma atmosfera de hélio”, disse Charbonneau. “Então ele organizou o tempo do telescópio, obteve os dados e a detecção foi estatisticamente sólida.”
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 alvo promissor na busca pela vida
Os astrónomos estimam que a atmosfera de LHS 1140 b tenha sobrevivido durante mais de três mil milhões de anos. Essa longevidade torna o planeta um alvo especialmente promissor para observações adicionais.
Cherubim espera identificar a composição química completa da atmosfera e, eventualmente, determinar se o planeta tem oceanos na superfície ou outras características relacionadas com a habitabilidade. Ele e os seus colegas também planeiam usar o modelo para procurar mundos rochosos adicionais com atmosferas.
“Esta foi uma validação do modelo e esperamos que seja apenas a primeira de muitas outras observações que virão”, disse ele.
