James Webb encontra vapor de água numa superTerra e deixa astrónomos empolgados

O exoplaneta GJ 486 b é rochoso, cerca de 30% maior do que a Terra e três vezes mais maciço. Está perto da sua estrela e demora apenas dia e meio na sua translação. Por estar tão perto é muito quente, um local infernal pouco propício à vida, tal como a conhecemos. James Webb descobriu vapor de água e deixou a comunidade científica empolgada. Há algo que precisa ser visto com mais atenção.

Os astrónomos encontraram provas da presença de vapor de água nas atmosferas de um número crescente de exoplanetas. Até agora, estes têm sido planetas muito maiores do que a Terra, como miniNeptunos ou superJúpiteres. Mas e os planetas rochosos mais pequenos e mais próximos da Terra?

Não é tão fácil detetar vapor de água em mundos pequenos que estão tão longe de nós. Mas a 1 de maio de 2023, investigadores dos EUA e do Reino Unido comunicaram que identificaram vapor de água na atmosfera de um planeta rochoso ou na estrela anã vermelha que este orbita. Utilizaram o Telescópio Espacial James Webb para efetuar as observações a 26 anos-luz de distância.

James Webb deteta vapor de água

Conforme referimos, o planeta GJ 486 b, é rochoso, cerca de 30% maior do que a Terra e três vezes mais maciço. Isto faz dele aquilo a que os astrónomos chamam uma superTerra. Orbita muito perto da sua estrela, completando uma órbita em apenas 1,5 dias. Por isso, infelizmente, com uma temperatura estimada de 430° C, não é provavelmente um bom sítio para procurar vida.

Os cientistas dizem que é provável que também esteja bloqueado pela maré, pelo que mantém sempre o mesmo lado virado para a sua estrela.

Apesar das altas temperaturas, ainda é possível que GJ 486 b tenha vapor de água na sua atmosfera. Isto é, claro, se existir uma atmosfera, o que ainda não se sabe.

GJ 486 b é um exoplaneta superTerra que orbita uma estrela do tipo M. A sua massa é de 2,82 Terras, demora 1,5 dias a completar uma órbita da sua estrela, estando a 0,01734 UA dela. A sua descoberta foi anunciada em 2023. NASA.

Mas o vapor será do planeta ou da estrela?

Dada a proximidade do planeta com a sua estrela, a dúvida que se coloca é se este vapor detetado é do planeta ou da estrela. Bom, vários especialistas deixam algumas indicações interessantes.

Segundo Sarah Moran, uma das principais investigadoras da Universidade do Arizona, é quase seguro que o sinal detetado é vapor de água. Contudo, ainda não é possível dizer se essa água faz parte da atmosfera do planeta - o que significaria que o planeta teria uma atmosfera - ou se estamos apenas a ver uma assinatura de água vinda da estrela.

Outro investigador, Kevin Stevenson, disse que o vapor de água na atmosfera de um planeta rochoso quente representaria um grande avanço para a ciência dos exoplanetas. Contudo, é necessário haver cuidado na avaliação e garantir que a estrela não interfere nesta descoberta.

Como foi possível detetar água a 26 anos-luz de distância?

O telescópio espacial James Webb observou o GJ 486 b enquanto ele transitava na frente da sua estrela, visto da Terra. Não o fez uma vez, mas duas vezes. 💥️Cada trânsito durou cerca de uma hora. Os investigadores usaram três técnicas para analisar os dados do telescópio.

Curiosamente, os três métodos apresentaram resultados semelhantes. O espectro de transmissão do planeta e da estrela era maioritariamente plano. Havia, no entanto, um pico interessante nos comprimentos de onda mais curtos do infravermelho.

💥️O que causou este pico? Que moléculas é que os astrónomos detetaram?

Para o descobrirem, os investigadores utilizaram modelos informáticos com diferentes tipos de moléculas. Descobriram que a explicação provável era o vapor de água.

Se o vapor de água não está na atmosfera do planeta, então deve estar nas manchas estelares da anã vermelha, manchas escuras na estrela como as manchas solares no nosso próprio Sol.

💥️Mas é possível? Surpreendentemente, o vapor de água pode existir nas manchas solares, porque estas são muito mais frias em comparação com a superfície circundante do Sol.

Os investigadores afirmam que, como a estrela GJ 486 b já é muito mais fria do que o nosso Sol, as suas manchas estelares seriam ainda mais frias do que as manchas solares da nossa estrela. Assim, as manchas poderiam conter ainda mais vapor de água.

Se o planeta atravessar uma mancha estelar durante o seu trânsito, pode parecer que o vapor de água está no planeta quando, na realidade, está na mancha estelar. É uma teoria plausível, embora haja um problema. Os investigadores nunca viram o planeta a transitar em frente de qualquer mancha estelar. Mas ainda é possível que haja manchas estelares que os astrónomos não tenham visto.

É preciso investigar mais o exoplaneta

Para já, ainda não é claro se a fonte do vapor de água é o planeta ou a sua estrela. Os investigadores dizem que precisam de observações adicionais com dois instrumentos em Webb para descobrir a verdadeira fonte do vapor de água.

O Instrumento de Infravermelhos Médios (MIRI) vai observar o lado diurno do planeta. Se o planeta não tiver atmosfera, ou tiver apenas uma atmosfera fina, então, a parte mais quente do lado diurno do planeta será no ponto diretamente virado para a estrela. No entanto, se o ponto mais quente estiver deslocado, isso indicaria uma atmosfera onde o calor pode circular.

Além disso, o NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) será capaz de diferenciar entre a atmosfera planetária e os cenários de manchas estelares. Mas é a combinação de instrumentos que deverá finalmente determinar de forma conclusiva se existe de facto vapor de água em GJ 486 b.

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