Vapor de água – e talvez até chuva – encontrado em um mundo distante com o dobro do tamanho da Terra

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Vapor de água foi encontrado na atmosfera de um planeta distante com pouco mais do dobro do tamanho da Terra. É o menor mundo já encontrado com água em sua atmosfera circundante, e é possível que até chova água líquida lá . Isso faz deste mundo um candidato tentador na busca contínua por vida extraterrestre fora de nossa vizinhança cósmica.

Encontrar água em torno de um exoplaneta (um mundo fora do nosso Sistema Solar) é particularmente emocionante para os cientistas porque a água é um ingrediente crítico para a vida em nosso planeta. Poderia ser igualmente essencial para a vida que existe em outras partes do Universo. Os pesquisadores descobriram essa molécula preciosa em torno dos exoplanetas antes, mas esses mundos não eram locais adequados para a vida prosperar. São grandes bolas de gás, de tamanho semelhante a Júpiter ou Netuno, sem qualquer tipo de superfície para a vida como a conhecemos.

Este planeta, detalhado em um estudo aceito pelo Astronomical Journal é um pouco mais exclusivo. Chamado K2-18b, é cerca de nove vezes mais massivo que a nossa própria Terra, um tipo de mundo conhecido como mini-Netuno. Mundos deste tamanho são abundantes em nossa galáxia, mas carecem de nosso próprio sistema solar. O K2-18b também orbita um local ideal ao redor de sua estrela hospedeira, conhecida como a zona habitável, onde as temperaturas são perfeitas para a água se acumular na superfície do planeta. Isso significa que este planeta compartilha algumas características muito significativas com o nosso planeta. "Pela primeira vez, um planeta nesse regime de temperatura – um regime muito, muito parecido com o da Terra – estamos demonstrando que realmente há água líquida", disse Björn Benneke, pesquisador de exoplanetas da Universidade de Montreal e autor principal. no estudo publicado no Astronomical Journal conta The Verge .

Embora encontrar água seja um grande problema para os pesquisadores de exoplanetas, é improvável que este mundo esteja inundado de oceanos. De fato, parece improvável que a superfície do planeta seja rochosa devido ao seu tamanho. "Esses planetas não se parecerão com a Terra", disse Sara Seager, especialista em exoplanetas e professora do MIT que não estava envolvida nessa pesquisa, ao The Verge. "Definitivamente, não é rochoso como conhecemos um planeta rochoso." O K2-18b também orbita em torno de uma estrela muito diferente do nosso Sol. No total, esses fatores diminuem significativamente as chances de a vida sobreviver lá.

Os pesquisadores encontraram o K2-18b pela primeira vez, graças ao telescópio espacial Kepler da NASA, uma espaçonave localizada a quase 160 milhões de quilômetros da Terra e que procurou exoplanetas na maior parte da última década. Sempre que um exoplaneta passa diretamente entre sua estrela-mãe e a Terra, diminui ligeiramente a luz da estrela, que é uma mudança minúscula que o Kepler pode detectar. Ao observar esses trânsitos, Kepler descobriu mais de 2.000 exoplanetas. Em 2015, a sonda capturou o K2-18b, localizado a 111 anos-luz da Terra.

  


    
      
        

    
  

  
    
      
        
Telescópio Espacial Hubble da NASA.
Imagem: NASA
      
    

  

Então, em 2016 e 2017, Benneke e sua equipe usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA, atualmente em órbita ao redor da Terra, para aprender mais sobre a atmosfera de K2-18b. Os produtos químicos e moléculas que cercam um exoplaneta podem nos dizer muito sobre o que pode estar à espreita na superfície do mundo distante. Por exemplo, as quantidades significativas de metano na atmosfera da Terra são um subproduto de muitos organismos biológicos que vivem aqui.

O estudo da atmosfera de um exoplaneta é particularmente difícil para mundos de tamanho semelhante ao da Terra. A luz dessas rochas espaciais distantes é facilmente superada pela luz vinda de suas estrelas-mãe, tornando-as incrivelmente difíceis de ver. E, a fim de descobrir o que está na atmosfera de um exoplaneta, os pesquisadores precisam observar a luz da estrela enquanto ela filtra através das "bordas externas" do mundo. Quando a luz passa através do gás, ela é distorcida levemente, indicando os tipos de moléculas presentes. É uma medida incrivelmente delicada – e desafiadora – a ser feita.

Os pesquisadores tiveram sorte com o K2-18b, porque ele possui uma atmosfera que se estende até o espaço, facilitando a observação. "É como um planeta híbrido que talvez tenha um núcleo rochoso de gelo, mas a maior parte do seu volume é de gás", diz Benneke. Além disso, orbita em torno de um tipo de estrela pequena e fraca, conhecida como anã vermelha, que não tem tanta luz quanto uma estrela como o nosso Sol. Isso facilita o estudo de planetas que possam estar orbitando nas proximidades.

Benneke e sua equipe observaram o planeta transitando oito vezes, permitindo que eles detectassem vapor de água na atmosfera. Em seguida, eles fizeram algumas modelagens climáticas e descobriram que o vapor provavelmente está se formando em nuvens onde a água se condensa e depois chove no planeta – assim como na Terra. "Se você conversar com qualquer biólogo, eles não se importam com o vapor; eles se preocupam com a água líquida ”, diz Benneke. "Porque a biologia só funciona quando você tem água líquida."

Ainda assim, não sabemos muito sobre este planeta, especialmente a composição de sua superfície. Seager observa que os exoplanetas que se presume serem rochosos como a Terra, Vênus ou Marte costumam ter menos de 1,6 vezes o tamanho do nosso planeta. Este é 2,3 vezes o tamanho da Terra, o que significa que a superfície provavelmente não é rochosa. "Está um pouco acima desse limite", diz Seager. Ou é um núcleo rochoso cercado por um envelope gigante de uma atmosfera, ou é possível que metade seja composta de gelo d'água. Qualquer uma das opções não é muito propícia a ter oceanos de água em um terreno rochoso como aqui na Terra. "Esses objetos que são mini-Netuno são extremamente comuns e não sabemos o que são", diz Seager.

Portanto, embora as descobertas de hoje sejam grandes, a busca ainda está em busca do maior prêmio de todos: um exoplaneta rochoso com água na atmosfera. Quando isso acontecer, será um grande dia para a comunidade de exoplanetas, produzindo o análogo mais próximo da Terra que já encontramos.

O próximo passo é aprender mais sobre como é o K2-18b e como outros gases podem viver na atmosfera do planeta. Os cientistas poderiam obter essas informações à medida que telescópios mais poderosos ficarem online nos próximos anos. Notavelmente, o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA, que será o observatório mais poderoso após o lançamento em 2021, poderia nos contar mais sobre a superfície e a atmosfera do K2-18b. O telescópio poderá estudar mundos menores que K2-18b e mais parecidos com o nosso planeta, além de mini-Netuno e mundos orbitando nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas.

"Este é o primeiro passo para realmente explorar planetas que estão na temperatura certa em torno de outras estrelas para ver o que está acontecendo lá", diz Benneke. Por enquanto, sabemos que o que está acontecendo lá provavelmente está úmido, mas pode não ser muito animado.

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