Caros Leitores;
A estrela anã ultra-cool TRAPPIST-1 e seus sete
planetas. Uma equipe liderada pela UW aprendeu detalhes do TRAPPIST-1h, o
planeta mais externo do sistema. Crédito: NASA
Novas pesquisas de astrônomos da Universidade de
Washington usam o intrigante sistema planetário TRAPPIST-1 como uma espécie de
laboratório para modelar não os próprios planetas, mas como o próximo
Telescópio Espacial James Webb poderá detectar e estudar suas atmosferas, no
caminho para a busca de vida além da Terra.
O estudo, liderado por Jacob Lustig-Yaeger,
doutorando em astronomia da UW, descobriu que o telescópio James Webb ,
previsto para ser lançado em 2021, pode ser capaz de aprender informações
importantes sobre as atmosferas dos mundos TRAPPIST-1 mesmo em seu primeiro.
ano de operação, a menos que - como uma música antiga vai - nuvens atrapalhem.
"O telescópio Webb foi construído e
temos uma idéia de como ele vai operar", disse Lustig-Yaeger. "Usamos
a modelagem por computador para determinar a maneira mais eficiente de usar o
telescópio para responder à pergunta mais básica que gostaríamos de perguntar,
que é: há mesmo atmosferas nesses planetas, ou não?"
Seu trabalho, "A Detectabilidade e
Caracterização das Atmosferas Exoplanetas TRAPPIST-1 com JWST", foi
publicado on-line em junho no Astronomical
Journal .
O sistema TRAPPIST-1, a 39 anos-luz - ou
cerca de 235 trilhões de milhas - na constelação de Aquário, interessa aos
astrônomos por causa de seus sete planetas rochosos orbitais, ou semelhantes à
Terra. Três desses mundos estão na zona habitável da estrela - uma faixa
de espaço ao redor de uma estrela que é o ideal para permitir a entrada de água
líquida na superfície de um planeta rochoso, dando assim uma chance à vida.
A estrela, TRAPPIST-1, era muito mais quente
quando se formou do que é agora, o que teria submetido todos os sete planetas
ao oceano, gelo e perda atmosférica no passado.
"Há uma grande questão neste campo agora
se esses planetas têm atmosferas, especialmente os planetas mais
internos", disse Lustig-Yaeger. "Uma vez que tenhamos confirmado
que existem atmosferas, então o que podemos aprender sobre a atmosfera de cada
planeta - as moléculas que compõem isso?"
Dada a maneira como ele sugere que o
Telescópio Espacial James Webb possa pesquisar, ele pode aprender muito em
pouco tempo, conclui este artigo.
Os astrônomos detectam exoplanetas quando
passam em frente ou "transitam" pela estrela hospedeira, resultando
em um escurecimento mensurável da luz das estrelas. Planetas mais próximos
do seu trânsito de estrelas com mais freqüência e, portanto, são mais fáceis de
estudar. Quando um planeta transita sua estrela, um pouco da luz da
estrela passa pela atmosfera do planeta, com a qual os astrônomos podem
aprender sobre a composição molecular da atmosfera.
Lustig-Yaeger disse que os astrônomos podem
ver diferenças minúsculas no tamanho do planeta quando olham em cores
diferentes, ou comprimentos de onda, da luz.
"Isso acontece porque os gases na
atmosfera do planeta absorvem luz apenas em cores muito específicas. Como cada
gás tem uma 'impressão digital espectral' única, podemos identificá-los e
começar a juntar a composição da atmosfera do exoplaneta."
Lustig-Yaeger disse que a modelagem da equipe
indica que o telescópio James Webb, usando uma versátil ferramenta onboard
chamada Near-Infrared Spectrograph, poderia detectar as atmosferas de todos os
sete planetas TRAPPIST-1 em 10 ou menos trânsitos - se eles tiverem atmosferas
livres de nuvens . E é claro que não sabemos se têm ou não nuvens.
Se os planetas TRAPPIST-1 tiverem nuvens
espessas e globais como Vênus, a detecção de atmosferas pode levar até 30
trânsitos.
"Mas esse ainda é um objetivo
alcançável", disse ele. "Isso significa que mesmo no caso de
nuvens realistas de alta altitude, o telescópio James Webb ainda será capaz de
detectar a presença de atmosferas - que antes de nosso trabalho não era
conhecido."
Muitos exoplanetas rochosos foram descobertos
nos últimos anos, mas os astrônomos ainda não detectaram suas atmosferas. A
modelagem neste estudo, Lustig-Yaeger disse, "demonstra que, para este
sistema TRAPPIST-1, a detecção de atmosferas de exoplanetas terrestres está no
horizonte com o Telescópio Espacial James Webb - talvez bem dentro de sua
missão principal de cinco anos".
A equipe descobriu que o telescópio Webb pode
detectar sinais de que os planetas TRAPPIST-1 perderam grandes quantidades de
água no passado, quando a estrela estava muito mais quente. Isso pode
deixar os casos em que o oxigênio produzido de forma abiótica - não
representativo da vida - preenche um exoplaneta atmosfera de , o
que poderia dar uma espécie de "falso positivo" para a vida. Se
este for o caso dos planetas TRAPPIST-1, o telescópio Webb também poderá
detectá-los.
Os co-autores de Lustig-Yaeger, ambos com a
UW, são a professora de astronomia Victoria Meadows, que também é a principal
investigadora do Laboratório Virtual Planetário baseado em UW; e estudante
de doutorado em astronomia Andrew Lincowski. O trabalho segue, em parte, trabalho
anterior de Lincowski modelando possíveis climas para os sete
mundos do TRAPPIST-1.
"Ao fazer este estudo, nós analisamos:
Quais são os melhores cenários para o Telescópio Espacial James Webb? O que ele
será capaz de fazer? Porque definitivamente haverá mais do tamanho da
Terra." planetas do encontrados
antes dele lança em 2021. "
A pesquisa foi financiada por uma concessão
da equipe do Laboratório Virtual Planetário do Programa de Astrobiologia da
NASA, como parte da rede de coordenação de pesquisa Nexus for Exoplanet System
Science (NExSS).
Lustig-Yaeger acrescentou: "É difícil
conceber, em teoria, um sistema
planetário mais adequado para James Webb do que o
TRAPPIST-1".
Obrigado pela sua visita e volte sempre!
Hélio R.M. Cabral
(Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da
Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa
do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica
Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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