“Mundo d’água”: o primeiro planeta com a atmosfera feita de vapor d’água

Um planeta enorme, envolto em uma atmosfera de vapor de água: este é o GJ 9827 d. Ele fica a 100 anos-luz de distância da Terra e foi detectado pela primeira vez em 2017. Agora, com base em observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST, na sigla em inglês), cientistas puderam entender melhor sua atmosfera e composição.

1710–Telescópio-layout_site © Robert Lea (created with Canva)/Space/Reprodução 

“É a primeira vez que vemos algo assim”, disse Eshan Raul, coautor do estudo que analisa os dados do JWST, em um comunicado. Segundo ele, o planeta parece ser feito quase inteiramente de vapor quente de água. “Para ser claro, esse planeta não é hospitaleiro, pelo menos para os tipos de vida que conhecemos na Terra.”

Os astrônomos há muito especulam que “mundos de vapor” como o GJ 9827 d poderiam existir, mas essa é a primeira vez que um exoplaneta desse tipo é observado. Mesmo que seja improvável que esse planeta consiga abrigar vida, estudá-lo poderia guiar os astrônomos na compreensão de outros exoplanetas semelhantes.

No início de 2024, o telescópio espacial Hubble encontrou indícios de vapor de água na atmosfera do planeta. Mas ainda havia uma grande diferença entre detectar indícios e provar que a afirmação é real.

A investigação por trás do novo estudo usou o JWST para capturar o espectro de luz que viajou pela atmosfera do GJ 9827 d quando ele passou em frente a sua estrela. A técnica é chamada espectroscopia de transmissão e funciona com base em um princípio físico: todo elemento químico absorve e emite luz em comprimentos de onda eletromagnéticos característicos.

Quando a luz de uma estrela atravessa a atmosfera de um planeta, os elementos dessa atmosfera absorvem determinados comprimentos de onda, deixando lacunas no espectro de luz. Essas lacunas funcionam como as impressões digitais, que revelam a presença de elementos e moléculas específicos nessa atmosfera.

Até então, a maioria dos exoplanetas desse tipo que foram investigados possuía atmosferas compostas majoritariamente por hidrogênio e hélio, os elementos mais leves e comuns do Universo. Isso é muito diferente da complexa atmosfera da Terra e das atmosferas que seriam necessárias para sustentar a vida como a conhecemos.

 “GJ 9827 d é o primeiro planeta em que detectamos uma atmosfera rica em moléculas pesadas como a dos planetas terrestres do sistema solar”, disse, no mesmo comunicado, a líder do estudo Caroline Piaulet-Ghorayeb. “Esse é um grande passo.”

Os resultados da pesquisa foram publicados em 4 de outubro na revista Astrophysical Journal Letters. “Foi um momento muito surreal”, disse Raul, que era um aluno da graduação no momento em que a equipe percebeu que estavam lidando com um mundo d’água. “Trabalhar com os dados do telescópio mais poderoso que já foi feito neste ponto da minha carreira mostra que nunca houve um momento melhor para os jovens se dedicarem à astronomia.”

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