GJ 1132b: astrônomos detectam atmosfera em exoplaneta similar a Terra

Impressão artística do exoplaneta GJ 1132b. Crédito: Instituto Max Planck para Astronomia

Astrônomos detectaram uma atmosfera em redor da super-Terra GJ 1132b. Esta descoberta marca a primeira detecção de uma atmosfera em redor de um exoplaneta parecido com a Terra e consequentemente é um passo importante no caminho para a detecção de vida fora do nosso Sistema Solar. O time que fez a descoberta, liderado pelo Dr. John Southworth da Universidade Keele, usou o telescópio de 2,2 metros MPG/ESO no Chile para obter imagens da estrela hospedeira GJ 1132. Os cientistas foram capazes de medir a ligeira diminuição de brilho à medida que o exoplaneta e a sua atmosfera absorvem luz estelar enquanto transita, ocultando parcialmente a sua estrela.

Dr. John Southworth explicou:

Enquanto esta descoberta não seja propriamente a detecção de vida em um exoplaneta, trata-se de um passo importante na direção certa. Esta detecção de uma atmosfera envolvendo a super-Terra GJ 1132b marca a primeira vez que foi medida uma atmosfera em redor de um exoplaneta similar a Terra.

Existe vida lá fora?

Afim de encontrar vida em um exoplaneta, a estratégia atual dos astrônomos é a de detectar a composição química da atmosfera do corpo em questão, procurando por desequilíbrios químicos que podem ser provocados por organismos vivos. No caso da nossa própria Terra, a presença de grandes quantidades de oxigênio é o sinal da presença da vida que nosso planeta apresenta.

Até a pesquisa do Dr. Southworth, todas as detecções anteriores de atmosferas exoplanetárias envolviam gigantes gasosos e quentes parecidos com Júpiter.

O Dr. Southworth diz que apesar de estarmos ainda muito longe de detectar vida em exoplanetas, esta descoberta é o primeiro passo:

Com esta pesquisa, demos o primeiro passo no estudo das atmosferas de exoplanetas de menor porte, parecidos com a Terra. Nós simulamos uma gama de cenários de atmosferas possíveis para este exoplaneta, descobrindo que aquelas ricas em água e/ou metano explicariam as observações em GJ 1132b. O exoplaneta é significativamente mais quente e um pouco maior do que a Terra. Assim, uma possibilidade é que poderá ser um ‘mundo de água’ com uma atmosfera de vapor aquecido.

Estudando atmosferas

O exoplaneta em questão orbita a estrela de massa muito baixa, a anã vermelha GJ 1132 que reside na direção da constelação meridional de Vela, a uma distância de 39 anos-luz da Terra. O sistema foi estudado pelo time liderado por John Southworth (Universidade Keele, Reino Unido) e por Luigi Mancini (atualmente na Universidade de Roma Tor Vergata). O grupo inclui colaboradores do Instituto Max Planck para Astronomia (Alemanha) e da Universidade de Cambridge.

O time utilizou o dispositivo GROND atrelado ao telescópio de 2,2 metros do telescópio MPG/ESO no Chile para observar o exoplaneta em sete diferentes faixas de comprimento de onda simultaneamente, abrangendo a luz visível e o infravermelho próximo. GJ 1132b é um exoplaneta que efetua trânsitos, passando diretamente entre a Terra e a sua estrela hospedeira a cada 1,6 dias, bloqueando uma pequena fração da sua luz. A partir da quantidade de luz reduzida, os astrônomos podem deduzir o tamanho do exoplaneta. Neste caso, o exoplaneta tem ‘apenas’ 1,4 vezes o diâmetro da Terra.

Crucialmente, as novas observações mostraram que o exoplaneta era maior em uma das sete faixas de comprimento de onda. Isto sugere a presença de uma atmosfera opaca a esta radiação em particular (fazendo com que o exoplaneta pareça maior), mas transparente a todas as demais.

A descoberta desta atmosfera em um exoplaneta tipo Terra é encorajadora. As estrelas de massa muito baixa são extremamente comuns (muito mais do que estrelas similares ao Sol) e são conhecidas por hospedar muitos exoplanetas pequenos. Mas, essas estrelas sofrem muita atividade eletro-magnética, produzindo níveis muito altos de radiação em raios-X e ultravioleta, as quais podem evaporar as atmosferas dos exoplanetas. No entanto, as propriedades de GJ 1132b mostram que uma atmosfera consistente pode suportar essa “atrocidade” durante bilhões de anos sem ser destruída. Dado o grande número de estrelas de massa muito baixa e de exoplanetas, isto pode significar que as condições adequadas para a vida podem ser relativamente comuns no Universo.

Esta descoberta torna GJ 1132b um dos alvos de maior prioridade para um estudo mais aprofundado pelas atuais instalações de astronomia de ponta, tais como como o Telescópio Espacial Hubble e o VLT do ESO, bem como pelo Telescópio Espacial James Webb, cujo lançamento está previsto para o final de 2018.

O artigo assinado por J. Southworth et al., intitulado “Detection of the atmosphere of the 1.6 Earth mass exoplanet GJ 1132B“, foi publicado no Astronomical Journal, volume 153, número 191, ano 2017.

Fontes

Instituto de Astronomia Max Planck: Atmosphere around low-mass Super-Earth detected

Universidade Keele: Atmosphere detected around an Earth-like planet

._._.

1612.02425 – Detection of the atmosphere of the 1.6 Earth mass exoplanet GJ 1132b