Os astrónomos atingiram um ponto de viragem importante na procura de vida fora da Terra ao descobrirem 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 agora de que planetas com temperaturas semelhantes às da Terra e composições rochosas podem existir fora do nosso sistema solar, mantendo ao mesmo tempo condições que poderiam potencialmente sustentar vida.
“A atmosfera é essencial para o planeta sustentar a vida como a conhecemos”, disse o autor principal Colin Cherubim, um recente Ph.D. 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 a atmosfera de um exoplaneta
Um estudo publicado em 16 de julho em Ciênciadescreve observações do escape de hélio do LHS 1140 b, um exoplaneta rochoso localizado a cerca de 48 anos-luz da Terra. O sinal confirma previsões teóricas anteriores sobre a presença de uma atmosfera no planeta.
LHS 1140 b orbita uma estrela anã vermelha na sua zona habitável. Esta é a região em torno de uma estrela onde a temperatura e outras condições ambientais podem permitir que a água líquida permaneça na superfície do planeta.
Os cientistas identificaram milhares de exoplanetas, incluindo vários mundos rochosos em zonas habitáveis. No entanto, confirmar se estes planetas têm atmosferas tem sido um dos problemas mais difíceis na investigação de exoplanetas.
“Há vinte anos, perguntávamos se existiam outros planetas semelhantes à Terra”, 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 tese de Cherub. “Depois descobrimos que eram comuns e encontrámos alguns na zona habitável. A questão seguinte era se algum deles conseguiu reter a sua atmosfera. Agora sabemos que pelo menos um conseguiu.”
Um mundo rochoso que manteve sua atmosfera
Estudos anteriores encontraram planetas rochosos orbitando dentro das zonas habitáveis das suas estrelas. Este estudo, no entanto, é o primeiro a mostrar claramente que um destes mundos tem uma atmosfera que poderia ter existido durante milhares de milhões de anos.
Cherubim e os seus colegas desenvolveram um modelo teórico que prevê que a atmosfera superior da LHS 1140 b conterá grandes quantidades de hélio, que está a escapar lentamente para o espaço.
Os investigadores testaram esta previsão usando o Echelle Warm Infrared Spectrograph (WINERED) no Observatório Magellan, no Chile. As suas observações tiraram partido de um evento incomum quando LHS 1140 b e outro planeta cruzaram em frente da sua estrela na mesma noite.
Não havia sinal de atmosfera no segundo planeta. No entanto, LHS 1140 b deu um sinal claro de fuga de hélio do planeta, indicando que ainda tem atmosfera.
Previsão confirmada por dados do telescópio
Querubim Co-orientador David Charbano, presidente do Departamento de Astronomia de Harvard e astrônomo do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian inicialmente duvidou que o plano tivesse sucesso. A previsão foi feita usando um modelo matemático, e esse tipo de sinal nunca havia sido observado em um mundo rochoso antes.
Os resultados mudaram sua mente.
“Colin analisou os planetas que conhecíamos e previu que este teria uma atmosfera de hélio”, disse Charbonneau. “Então ele cronometrou o telescópio, obteve os dados e a detecção foi estatisticamente sólida.”
Esta descoberta sugere que os astrónomos serão capazes de sondar as atmosferas de exoplanetas rochosos a partir do solo, em busca de gases que escapem para o espaço.
Um objetivo promissor na busca da vida
Os astrónomos estimam que a atmosfera do LHS 1140 b existe há mais de três mil milhões de anos. Esta longevidade torna o planeta um alvo particularmente promissor para observações adicionais.
Querubim espera determinar a composição química completa da atmosfera e, eventualmente, determinar se o planeta tem oceanos na superfície ou outras características associadas à habitabilidade. Ele e os seus colegas também planeiam usar o modelo para procurar mundos rochosos adicionais com atmosferas.
“Este foi um teste do modelo e esperamos que seja apenas a primeira de muitas observações que virão”, disse ele.
