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Laboratório de Propulsão a Jato Calla Cofield , Pasadena, Califórnia626-808-2469
calla.e.cofield@jpl.nasa.gov
Um novo estudo usando dados do Telescópio Espacial Spitzer da NASA fornece um raro vislumbre de condições na superfície de um planeta rochoso orbitando uma estrela além do Sol. O estudo, publicado hoje na revista Nature, mostra que a superfície do planeta pode se assemelhar à da Terra ou Mercúrio: o planeta provavelmente tem pouca ou nenhuma atmosfera e pode ser coberto pelo mesmo material vulcânico refrigerado encontrado nas áreas escuras da Lua. superfície, chamada égua.
Descoberto em 2018 pela missão TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) da NASA, o planeta LHS 3844b está localizado a 48,6 anos-luz da Terra e tem um raio de 1,3 vezes o da Terra. Ela orbita um tipo pequeno e legal de estrela chamado anão M - especialmente digno de nota porque, como o tipo de estrela mais comum e de vida mais longa da galáxia Via Láctea, os anões M podem hospedar uma alta porcentagem do número total de planetas no planeta. galáxia.
TESS encontrou o planeta através do método de trânsito, que envolve detectar quando a luz observada de uma estrela-mãe diminui por causa de um planeta orbitando entre a estrela e a Terra. Detectar a luz que vem diretamente da superfície de um planeta - outro método - é difícil porque a estrela é muito mais brilhante e afoga a luz do planeta.
Porém, durante as observações de acompanhamento, Spitzer conseguiu detectar a luz da superfície do LHS 3844b. O planeta faz uma revolução completa em torno de sua estrela-mãe em apenas 11 horas. Com uma órbita tão apertada, o LHS 3844b provavelmente está "travado por maré", que é quando um lado de um planeta fica permanentemente de frente para a estrela. O lado voltado para a estrela, ou dia, é de cerca de 1.410 graus Fahrenheit (770 graus Celsius). Sendo extremamente quente, o planeta irradia muita luz infravermelha, e o Spitzer é um telescópio infravermelho. A estrela-mãe do planeta é relativamente fria (embora ainda muito mais quente que o planeta), possibilitando a observação direta do dia do LHS 3844b.
Essa observação marca a primeira vez que os dados do Spitzer foram capazes de fornecer informações sobre a atmosfera de um mundo terrestre ao redor de uma anã M.
A busca pela vida
Ao medir a diferença de temperatura entre os lados quente e frio do planeta, a equipe descobriu que há uma quantidade insignificante de calor sendo transferida entre os dois. Se houvesse uma atmosfera, o ar quente ao longo do dia se expandiria naturalmente, gerando ventos que transferiam calor ao redor do planeta. Em um mundo rochoso com pouca ou nenhuma atmosfera, como a Lua, não há ar presente para transferir calor.
"O contraste de temperatura neste planeta é o maior possível", disse Laura Kreidberg, pesquisadora do Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics em Cambridge, Massachusetts, e principal autora do novo estudo. "Isso combina muito bem com o nosso modelo de rocha nua, sem atmosfera".
Compreender os fatores que poderiam preservar ou destruir as atmosferas planetárias faz parte de como os cientistas planejam procurar ambientes habitáveis além do nosso sistema solar. A atmosfera da Terra é a razão pela qual a água líquida pode existir na superfície, permitindo que a vida prospere. Por outro lado, a pressão atmosférica de Marte agora é menos de 1% da da Terra, e os oceanos e rios que pontilhavam a superfície do Planeta Vermelho desapareceram.
"Temos muitas teorias sobre como as atmosferas planetárias se comportam em torno dos anões M, mas não conseguimos estudá-las empiricamente", disse Kreidberg. "Agora, com o LHS 3844b, temos um planeta terrestre fora do nosso sistema solar, onde pela primeira vez podemos determinar observacionalmente que uma atmosfera não está presente".
Comparados às estrelas parecidas com o Sol, os anões M emitem altos níveis de luz ultravioleta (embora com menos luz no geral), o que é prejudicial à vida e pode corroer a atmosfera do planeta. Eles são particularmente violentos em sua juventude, lançando um grande número de explosões ou explosões de radiação e partículas que poderiam afastar as novas atmosferas planetárias.
As observações de Spitzer descartam uma atmosfera com mais de 10 vezes a pressão da Terra. (Medida em unidades chamadas de barras, a pressão atmosférica da Terra ao nível do mar é de cerca de 1 bar.) Uma atmosfera entre 1 e 10 barras no LHS 3844b também foi quase totalmente descartada, embora os autores observem que há uma pequena chance de existir se as propriedades estelares e planetárias deveriam atender a alguns critérios muito específicos e improváveis. Eles também argumentam que, com o planeta tão perto de uma estrela, uma atmosfera fina seria removida pela intensa radiação e fluxo de material da estrela (geralmente chamados de ventos estelares).
"Ainda espero que outros planetas ao redor dos anões M possam manter a atmosfera", disse Kreidberg. "Os planetas terrestres em nosso sistema solar são enormemente diversos, e espero que o mesmo seja verdade para os sistemas de exoplanetas".
Uma rocha nua
Spitzer e o Telescópio Espacial Hubble da NASA já haviam coletado informações sobre as atmosferas de vários planetas a gás, mas o LHS 3844b parece ser o menor planeta para o qual os cientistas usaram a luz que vem de sua superfície para aprender sobre sua atmosfera (ou a falta dela). Spitzer usou anteriormente o método de trânsito para estudar os sete mundos rochosos ao redor da estrela TRAPPIST-1 (também uma anã M) e aprender sobre sua possível composição geral; por exemplo, alguns deles provavelmente contêm gelo de água.
Os autores do novo estudo deram um passo adiante, usando o albedo de superfície do LHS 3844b (ou sua refletividade) para tentar inferir sua composição.
O estudo da Nature mostra que o LHS 3844b é "bastante sombrio", de acordo com a coautora Renyu Hu, cientista de exoplanetas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, em Pasadena, Califórnia, que gerencia o Telescópio Espacial Spitzer. Ele e seus co-autores acreditam que o planeta está coberto de basalto, uma espécie de rocha vulcânica. "Sabemos que a égua da Lua é formada pelo vulcanismo antigo", disse Hu, "e postulamos que isso pode ser o que aconteceu neste planeta".
O JPL gerencia a missão do Telescópio Espacial Spitzer para a Diretoria de Missões Científicas da NASA em Washington. As operações científicas são realizadas no Spitzer Science Center em Caltech, em Pasadena. As operações espaciais são baseadas no Lockheed Martin Space, em Littleton, Colorado. Os dados são arquivados no Infrared Science Archive, localizado no IPAC em Caltech. Caltech gerencia o JPL para a NASA.
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Fonte: NASA / Caltech
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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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