O telescópio James Webb encontra indícios de água em TRAPPIST-1e

De acordo com uma nova investigação, TRAPPIST-1e poderia ter uma atmosfera capaz de abrigar água líquida em sua superfície, seja na forma de um oceano ou sob uma extensa camada de gelo.

Interpretação artística que mostra o exoplaneta TRAPPIST-1 e, do tamanho da Terra e representado na parte inferior direita, em contraluz enquanto passa à frente da sua estrela hospedeira em erupção.

“TRAPPIST-1 é uma estrela muito diferente do nosso Sol, pelo que o seu sistema planetário também o é, o que põe à prova as nossas suposições teóricas e observacionais”, explicou Nikole Lewis, professora associada de astronomia e líder do programa.

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Para superar esses desafios, Lewis e a sua equipa utilizaram o potente espectrógrafo de infravermelho próximo (NIRSpec) do telescópio espacial James Webb para observar o sistema enquanto o planeta TRAPPIST-1e transitava, ou seja, passava à frente da sua estrela. Após analisar quatro desses trânsitos, os investigadores encontraram evidências de que o planeta já não possui a sua atmosfera primária — a original, composta por hidrogénio e hélio.

Esta perda, longe de ser uma má notícia, abre a porta a uma possibilidade fascinante. Os cientistas teorizam que o planeta pode ter desenvolvido uma atmosfera secundária, mais pesada e densa.

“Depois de perder a sua atmosfera primária, muitos planetas — incluindo a Terra — acumulam uma atmosfera secundária mais pesada. Acreditamos que há uma possibilidade de que TRAPPIST-1e tenha conseguido fazer isso”, disse Lewis. Uma atmosfera desse tipo seria muito mais eficaz para reter a água na superfície e evitar que ela evapore para o espaço.

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Se o planeta abriga água líquida, os autores do estudo afirmam que ele precisaria de um efeito estufa para manter uma temperatura estável e quente, semelhante ao que ocorre na Terra com gases como o dióxido de carbono. Embora as medições atuais não detectem CO₂ diretamente, elas também não descartam a sua presença em quantidades suficientes para manter a água líquida.

Este gráfico do Telescópio James Webb compara os dados do exoplaneta TRAPPIST-1 e com dois cenários possíveis: um com atmosfera (azul) e outro sem atmosfera (laranja). Por enquanto, os resultados não são conclusivos, pois os dados coletados se encaixam em ambas as possibilidades (área cinzenta). Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Joseph Olmsted (STScI). — Este gráfico do Telescópio James Webb compara os dados do exoplaneta TRAPPIST-1e com dois cenários possíveis: um com atmosfera (azul) e outro sem atmosfera (laranja). Por enquanto, os resultados não são conclusivos, pois os dados coletados se encaixam em ambas as possibilidades (área cinzenta). Crédito: NASA, ESA, CSA, STScI, Joseph Olmsted (STScI).

Devido à sua proximidade com a sua estrela, uma anã vermelha muito ativa, acredita-se que TRAPPIST-1e esteja preso por maré. Isso significa que ele sempre mostra a mesma face para a sua estrela, criando um lado de dia perpétuo e um lado de noite eterna. Nesse cenário, a água líquida poderia existir de duas maneiras:

Como um oceano global que cobre todo o planeta.
Ou concentrada na área onde a estrela está em um “meio-dia perpétuo”, cercada por vastas extensões de gelo nas zonas mais frias.

A busca por respostas não para por aqui. O telescópio Webb tem programadas 15 observações adicionais de TRAPPIST-1e. Numa estratégia engenhosa, os cientistas também observarão o planeta vizinho, TRAPPIST-1b, que é considerado uma “rocha nua” sem atmosfera. Isso permitirá obter uma leitura clara da luz da estrela, ajudando a isolar com maior precisão os sinais que vêm exclusivamente da atmosfera de TRAPPIST-1e e finalmente revelar os seus segredos.

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Os resultados foram publicados na revista Astrophysical Journal Letters.

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