Astrônomos fazem descoberta inédita de vapor de água em exoplaneta

Astrônomos realizaram uma descoberta inédita ao detectar vapor de água na atmosfera de um pequeno exoplaneta (corpo celeste que não orbita ao redor do sol) extremamente quente a 97 anos-luz da Terra. A informação foi divulgada pela Nasa na quinta-feira (25).

Usando o Telescópio Espacial Hubble, astrônomos descobriram que o planeta, denominado GJ 9827d, tem cerca de duas vezes o diâmetro da Terra e é o menor exoplaneta encontrado com vapor de água na sua atmosfera.

A água é essencial para a vida como a conhecemos. No entanto, é improvável que o planeta hospede qualquer tipo de vida devido à temperaturas escaldantes que transformariam uma atmosfera rica em água em vapor escaldante.

Os astrónomos ainda não descobriram a verdadeira natureza da atmosfera do novo mundo, mas a revelação abre caminho para investigações mais aprofundadas à medida que procuram compreender as origens dos planetas para além do nosso sistema solar.

As descobertas foram relatadas, detalhadamente em um relatório publicado no The Astrophysical Journal Letters.

“A água num planeta tão pequeno é uma descoberta marcante”, disse a co-autora do estudo Laura Kreidberg, diretora-gerente do departamento de física atmosférica de exoplanetas do Instituto Max Planck de Astronomia em Heidelberg, Alemanha, em comunicado.

“Isso está mais perto do que nunca de caracterizar mundos verdadeiramente semelhantes à Terra”, acrescentou.

“Esta seria a primeira vez que podemos mostrar diretamente, através de uma detecção atmosférica, que estes planetas com atmosferas ricas em água podem realmente existir em torno de outras estrelas”, disse o co-autor do estudo Björn Benneke, professor do Instituto Trottier de Pesquisa sobre Exoplanetas. “Este é um passo importante para determinar a prevalência e diversidade de atmosferas em planetas rochosos”, complementou ele.

Atualmente, a equipa de investigação não consegue dizer se o Hubble captou vestígios de vapor de água numa atmosfera inchada e rica em hidrogênio ou se o planeta tem uma atmosfera rica em água porque a estrela hospedeira evaporou a atmosfera original de hidrogénio e hélio de GJ 9827d.

“Nosso programa de observação, liderado pelo investigador principal Ian Crossfield (da Universidade do Kansas) no Kansas, Estados Unidos, foi projetado especificamente com o objetivo não apenas de detectar as moléculas na atmosfera do planeta, mas também de procurar especificamente o vapor de água”, disse o principal autor do estudo, Pierre-Alexis Roy, estudante de doutorado no Instituto Trottier da Universidade de Montreal, Canadá, também em comunicado.

“Qualquer resultado seria emocionante, quer o vapor de água seja dominante ou apenas uma espécie minúscula numa atmosfera dominante em hidrogênio”, acrescentou Roy.

Como a descoberta funcionou

A missão Kepler, da NASA, descobriu inicialmente o planeta orbitando uma estrela anã vermelha na constelação de Peixes em 2017. O exoplaneta completa uma única órbita em torno da sua estrela hospedeira a cada 6,2 dias.

Os astrônomos observaram GJ 9827d durante 11 trânsitos, ou momentos em que o planeta passou na frente de sua estrela durante a órbita, ao longo de três anos. A luz das estrelas filtrada pela atmosfera do planeta ajudou os astrônomos a medir a assinatura das moléculas de água.

“Até agora, não tínhamos conseguido detectar diretamente a atmosfera de um planeta tão pequeno. Estamos entrando lentamente neste regime agora”, disse Benneke. “Em algum momento, à medida que estudamos planetas mais pequenos, deverá haver uma transição em que não haverá mais hidrogênio nestes pequenos mundos e eles terão atmosferas mais parecidas com Vênus (que é dominada por dióxido de carbono)”.

Compreender mais sobre a atmosfera do planeta pode ajudar os astrônomos a classificar exatamente que tipo de mundo é GJ 9827d. Atualmente, a equipe tem duas teorias possíveis.

É possível que o planeta seja um mini-Netuno com uma atmosfera rica em hidrogênio que contém vapor d’água. Se assim for, GJ 9827d provavelmente se formou a uma distância maior da estrela hospedeira do que a sua localização atual, o que significa que o planeta era mais frio e a água estava presente na forma de gelo (semelhante a Netuno e Urano, os planetas mais distantes do nosso sistema solar).

À medida que o planeta migrava para mais perto da sua estrela e era atingido por mais radiação estelar, o hidrogênio aqueceu e escapou, ou ainda está a escapar, de acordo com os investigadores.

A outra teoria suspeita aos astrônomos é de que GJ 9827d possa ser uma versão mais quente da lua gelada de Júpiter, intitulada Europa, que contém um oceano sob uma crosta espessa e gelada. O planeta pode ser metade água e metade rocha, disse Benneke.

A busca por água no espaço

A água é uma das moléculas mais comuns encontradas em todo o universo e, durante anos, os astrônomos incluíram a detecção de água como uma parte maior da busca por vida fora da Terra.

“Observar a água é uma porta de entrada para encontrar outras coisas”, disse o coautor do estudo Thomas Greene, astrofísico do Centro de Pesquisa Ames da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, Estados Unidos, em um comunicado.

Os astrônomos já observaram GJ 9827d com o telescópio Webb em busca de água e outros tipos de moléculas, e esses dados serão compartilhados no futuro.

“Mal podemos esperar para ver o que esses dados revelam”, disse Kreidberg. “Esperamos que agora possamos resolver a questão dos mundos aquáticos de uma vez por todas.”