Novas observações de um dos famosos planetas TRAPPIST-1 estão mais uma vez a provocar os cientistas com pistas tentadoras sobre um mundo que pode – ou não – ter uma atmosfera que possa sustentar água líquida propícia à vida.
TRAPPIST-1e é um dos sete exoplanetas do tamanho da Terra compactados em torno do frio Estrela anã vermelha Menor e mais fraco que o nosso Sol, a 40 anos-luz de distância. Ele orbita na “zona habitável” do sistema, onde as temperaturas permitem a existência de água líquida – mas apenas se o planeta tiver uma atmosfera. O antigo Telescópio Espacial James Webb (JWST) observações apontam e revelam uma possível atmosfera Assinaturas desbotadas de metanoIsto resulta em vida na Terra e está ligado à química complexa na lua coberta de névoa de Saturno, Titã.
“Com base no nosso trabalho mais recente, sugerimos que a referência temporal à atmosfera pode ser mais ‘ruído’ da estrela hospedeira,” disse Sukrit Ranjan, professor assistente do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona. Relatório. “No entanto, isso não significa que o TRAPPIST-1e não tenha atmosfera – só precisamos de mais dados.”
O novo artigo utiliza simulações computacionais detalhadas para testar se TRAPPIST-1e consegue manter de forma realista uma atmosfera semelhante a Titã, rica em metano. Os resultados sugerem que um mundo orbitando uma estrela anã vermelha pequena e ativa como TRAPPIST-1 ficaria esgotado em metano muito mais rapidamente do que Titã – nenhum processo geológico plausível poderia reabastecê-lo.
As mais recentes inovações estão sendo desenvolvidas Dois Artigos As observações do TRAPPIST-1e de 2023 do JWST foram analisadas e publicadas em setembro. Durante quatro passagens separadas, enquanto o planeta cruzava a face da sua estrela, o instrumento Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) do JWST registou mudanças subtis na luz estelar que, em princípio, revelam produtos químicos atmosféricos. Os dados eram consistentes com uma atmosfera desprovida de nitrogênio, metano e dióxido de carbono, efetivamente descartando uma atmosfera como a de Vênus ou de Marte.
Mas os sinais variam significativamente de trânsito para trânsito, indicando que as medições estão contaminadas pela estrela. TRAPPIST-1 é menor, mais fria e muito mais fraca que o nosso Sol, fria o suficiente para que moléculas de gás, incluindo metano, se formem na própria atmosfera da estrela.
“Relatamos indícios de metano, mas a questão é: ‘O metano é atribuível a moléculas na atmosfera do planeta ou à estrela hospedeira?'”, Disse Ranjan no comunicado.
No artigo, Ranjan e a sua equipa modelaram quanto tempo o metano poderia realisticamente sobreviver no ambiente do TRAPPIST-1e. Eles descobriram que enquanto o metano de Titã dura de 10 a 100 milhões de anos, o metano em TRAPPIST-1e dura apenas cerca de 200 mil anos. O estudo observa que o planeta recebe mais radiação UV do que Titã, fazendo com que o metano se decomponha milhares de vezes mais rápido.
A menos que seja reabastecido com metano a uma taxa extrema e contínua, seria extraordinariamente improvável que os cientistas detectassem o planeta numa fase rica em metano, dizem os investigadores. Para manter condições semelhantes às de Titã, o TRAPPIST-1e teria de ultrapassar Titã na produção de metano, um cenário implausível que exige vulcanismo global persistente, libertação catastrófica de metano de um interior gelado ou reentrada planetária estável. Mesmo sob hipóteses generosas, estes processos não podem responder totalmente pelo fornecimento de metano necessário, observa o estudo.
Como resultado, a equipe conclui que são necessárias análises mais rigorosas e observações adicionais para determinar se TRAPPIST-1e tem alguma atmosfera e se os indícios transitórios de metano do JWST se originam do planeta ou são artefatos da estrela.
“A tese básica do TRAPPIST-1e é esta: se existe uma atmosfera, ela é habitável”, disse Ranjan no comunicado. “Mas agora, a questão de primeira ordem deveria ser: ‘Existe pelo menos uma atmosfera?’
Apesar dos desafios, TRAPPIST-1e continua a ser um dos mundos potencialmente habitáveis mais promissores para além do nosso sistema solar. No entanto, o JWST, que foi concebido antes da descoberta do primeiro exoplaneta, atinge o limite da sua sensibilidade quando se trata de estudar as atmosferas de planetas do tamanho da Terra.
As ferramentas futuras ajudarão a eliminar sinais confusos. NASA está chegando Pandora A missão, com lançamento previsto para 2026, observará estrelas e planetas simultaneamente para separar melhor as estrelas e as características atmosféricas.
Os investigadores também planeiam uma rara observação de trânsito duplo de TRAPPIST-1e e do planeta interior TRAPPIST-1b cruzando a estrela juntos. Sabe-se que TRAPPIST-1b não tem atmosfera, portanto, comparar o sinal “limpo” de TRAPPIST-1e com o de TRAPPIST-1e revela que características estelares e aquelas – se houver – surgem da atmosfera de TRAPPIST-1e, dizem os cientistas.
“Essas observações nos permitirão separar o que a estrela está fazendo do que está acontecendo na atmosfera do planeta – se houver”, disse Ranjan.
Houve um artigo sobre esses resultados Publicado 3 de novembro no The Astrophysical Journal Letters.
