Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, astrônomos estão trabalhando na primeira pesquisa nas atmosferas de planetas temperados do tamanho da Terra além do nosso Sistema Solar e encontraram indícios que aumentam as hipóteses de habitabilidade em dois exoplanetas.
Esta impressão artística mostra dois planetas do tamanho da Terra, TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c, passando em frente da sua estrela hospedeira, que é muito mais pequena e fria que o nosso Sol. O Telescópio Espacial Hubble procurou sinais de atmosferas nestes planetas. Crédito: NASA/ESA/STScI/J. de Wit (MIT)
Especificamente, eles descobriram ser improvável que os exoplanetas TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c, a aproximadamente 40 anos-luz de distância, tenham atmosferas inchadas e dominadas por hidrogênio, como é comum nos mundos gasosos.
“A falta de uma concha sufocante de hidrogénio-hélio aumenta as chances de habitabilidade nesses planetas,” afirma Nikole Lewis, do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, EUA. “Se tivessem um invólucro significativo de hidrogênio-hélio, não haveria hipótese de qualquer um, potencialmente, suportar vida porque a densa atmosfera agiria como uma estufa.”
Julien de Wit do Instituto de Tecnologia de Massachusetts em Cambridge, liderou uma equipa de cientistas para observar os planetas no infravermelho próximo usando o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble. Usaram espectroscopia para descodificar a luz e revelar pistas sobre a composição química da atmosfera. Embora o conteúdo atmosférico seja desconhecido e tenhamos que aguardar novas observações, a baixa concentração de hidrogênio e hélio animou os cientistas devido às implicações.
“Estas observações iniciais do Hubble são um promissor primeiro passo para aprender mais sobre estes mundos vizinhos, se são rochosos como a Terra e se podem albergar vida,” explica Geoff Yoder, administrador associado do Diretorado de Missões Científicas da NASA em Washington. “Este é um momento emocionante para a NASA e para a investigação exoplanetária.”
Os planetas orbitam uma estrela anã vermelha com pelo menos 500 milhões de anos, na direção da constelação de Aquário. Foram descobertos no final de 2015 através de uma série de observações pelo TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope), um telescópio robótico belga localizado no Observatório La Silla do ESO no Chile.
TRAPPIST-1b completa uma órbita em torno da anã vermelha a cada 1,5 dias e TRAPPIST-1c em 2,4 dias. Os planetas estão entre 20 e 100 vezes mais perto da sua estrela do que a Terra está do Sol. Levando em conta que a estrela hospedeira é muito mais tênue que o nosso Sol, os investigadores pensam que pelo menos um dos planetas, TRAPPIST-1c, poderá estar na zona habitável da estrela, onde as temperaturas moderadas podem permitir a existência de água líquida à superfície.
No dia 4 de maio, os astrônomos aproveitaram um raro trânsito simultâneo, em que os dois planetas passaram em frente da estrela a apenas minutos um do outro, para medir a luz estelar à medida que era filtrada pela atmosfera existente. Este duplo trânsito, que ocorre apenas a cada dois anos, forneceu um sinal combinado de indicadores simultâneos das características atmosféricas dos planetas.
Os investigadores esperam usar o Hubble para realizar observações de acompanhamento e procurar atmosferas mais finas, compostas de elementos mais pesados do que o hidrogênio, como as atmosferas da Terra e Vénus.
“Com mais dados, talvez pudéssemos detectar metano ou ver as características da água nas atmosferas, o que nos daria estimativas da profundidade das atmosferas,” comenta Hannah Wakeford, a segunda autora do artigo, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano de Maryland.
As observações com telescópios futuros, incluindo o Telescópio Espacial James Webb da NASA, vão ajudar a determinar a composição completa destas atmosferas e caçar potenciais bioassinaturas, como o dióxido de carbono e o ozônio, além de vapor de água e metano. O Webb também poderá analisar a temperatura e a pressão à superfície de um planeta – fatores-chave para avaliar a sua habitabilidade.
“Estes planetas do tamanho da Terra são os primeiros mundos que os astrónomos podem estudar em detalhe com telescópios atuais e planeados, a fim de determinar se são adequados para a vida,” salienta de Wit. “O Hubble tem a capacidade para desempenhar o papel de pré-triagem atmosférica na qual diz aos astrônomos quais destes planetas parecidos com a Terra são os principais candidatos para um estudo mais detalhado com o Telescópio Webb.”
Os resultados do estudo foram publicados na edição de 20 de julho da revista Nature.