James Webb dá novas pistas da existência de atmosfera em planeta rochoso fora do sistema Solar

Pesquisadores conseguiram encontrar evidências de gases atmosféricos ao redor de um planeta rochoso fora do Sistema Solar a uma distância de 41 milhões anos-luz da Terra, por meio do super telescópio James Webb.

O 55 Cancri e é um dos cinco planetas que orbitam ao redor de uma estrela parecida com o Sol na constelação Câncer. Com diâmetro do dobro da Terra, o 55 Cancri e é classificado como Super-Terra, mas também é menor do que o planeta Netuno.

O planeta orbita tão próximo a sua estrela que é como se a distância entre Mercúrio e o Sol fosse dividida em 25 vezes, o que equivale a 2,25 milhões de quilômetros. Com isso, se torna um oceano borbulhante de magma.

O estudo publicado na quarta-feira, 8, pela revista Nature foi liderado pelo cientista da Agência Aeroespacial dos Estados Unidos (Nasa) Renyu Hu, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL). Os autores acreditam que o planeta pode fornecer informações sobre o início dos planetas Terra, Vênus e Marte, que contam com evidências de terem sido cobertos de magma no passado.

"Nós queremos entender que condições tornam possível para um planeta rochoso sustentar uma atmosfera rica em gás, ingrediente chave para um planeta habitável", diz Renyu Hu.

Por estar tão próximo à estrela, o 55 Cancri e também sofre influência das forças das marés, que consistem na diferença de gravidade em dois pontos do mesmo corpo. O resultado disso é que uma das faces do planeta rochoso fica o tempo todo voltada para a estrela, em um eterno dia, enquanto a outra vive em eterna noite.

Descoberto em 2011, o 55 Cancri e já foi alvo de inúmeras observações astronômicas, mas que não conseguiram responder se o planeta tinha uma atmosfera. Em planetas gigantes gasosos, a presença de atmosfera pode ser comprovada com facilidade. Exemplo disso é que a primeira atmosfera em um gigante gasoso foi detectada pelo Hubble há duas décadas. Mas nos rochosos essa investigação permanece um desafio.

O que dados da luz infravermelha dizem sobre o 55 Cancri e?

Embora James Webb não consiga capturar uma imagem direta do 55 Cancri e, ele pode medir mudanças sutis na luz do sistema. Ao comparar o brilho de quando o planeta está atrás e do lado da estrela, os pesquisadores conseguiram calcular a variação dos comprimentos de ondas da luz infravermelha vinda do lado diurno do planeta.

Um dos indicativos de que o planeta pode ter atmosfera substancial é que ele é mais frio do que o esperado. Se fosse coberto em rocha fundida com pouca ou nenhuma atmosfera, sua temperatura deveria ficar em torno de 2.200 ºC. Em vez disso, pesquisadores notaram que a temperatura é de 1.540 ºC.

"Essa é uma indicação muito forte de que energia está sendo distribuída do lado diurno para o noturno, provavelmente, por uma volátil e rica atmosfera", afirma o coordenador do estudo Renyu Hu. Ele descarta a possibilidade do transporte ser feito pela lava, já que não teria a mesma eficiência.

Os sinais enviados pela luz infravermelha também sugerem a presença de uma atmosfera com presença de monóxido e dióxido de carbono (CO e CO2). Além dos dois gases, outros possíveis componentes são nitrogênio, vapor de água, dióxido de enxofre, rocha vaporizada e, até mesmo, nuvens de vida curta feitas de lavas condensada.

De qualquer forma, uma atmosfera ao redor de 55 Cancri e seria bastante complexa e variável como resultado da interação do oceano de magma e da radiação vinda da estrela. Os pesquisadores acreditam que a atmosfera do planeta não esteve presente desde sua formação. Em vez disso, trata-se de uma atmosfera secundária abastecida de forma contínua pelo mar de magma.