Nova classe de exoplaneta pode ser morada para a vida fora da Terra

Um novo tipo de exoplaneta – metade rocha e metade água – foi descoberto em torno das estrelas mais comuns do universo, o que pode ter grandes consequências na busca por vida no cosmos, dizem os pesquisadores responsáveis pelo achado em artigo publicado no jornal Science nesta quinta-feira (8).

Ilustração do artista de um mundo de meia rocha, meia água orbitando uma estrela anã vermelha. (Crédito da imagem: Pilar Montañés (@pilar.monro)

As anãs vermelhas são o tipo mais comum de estrela, representando mais de 70% da população estelar do universo. Essas estrelas são pequenas e frias, geralmente cerca de um quinto da massa do sol e até 50 vezes mais escuras.

O fato de as anãs vermelhas serem tão comuns fez os cientistas se perguntarem se elas podem ser a melhor chance de descobrir planetas que podem possuir vida como a conhecemos na Terra. Em 2020, os astrônomos que descobriram Gliese 887, a anã vermelha mais brilhante no céu em comprimentos de onda visíveis de luz, podem hospedar um planeta dentro de sua zona habitável, onde as temperaturas da superfície são adequadas para hospedar água líquida.

No entanto, ainda não está claro se os mundos que orbitam anãs vermelhas são potencialmente habitáveis, em parte devido à falta de compreensão que os pesquisadores têm sobre a composição desses mundos.

Pesquisas anteriores sugeriram que pequenos exoplanetas – aqueles com menos de quatro vezes o diâmetro da Terra – orbitando estrelas semelhantes ao sol são geralmente rochosos ou gasosos, possuindo atmosfera fina ou espessa de hidrogênio e hélio.

Foco agora é nas anãs vermelhas

No novo estudo, os astrofísicos procuraram examinar composições de exoplanetas em torno de anãs vermelhas. Eles se concentraram em pequenos mundos encontrados mais próximos – e, portanto, mais brilhantes e fáceis de inspecionar – das anãs vermelhas observadas pelo satélite TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.

As estrelas são muito mais brilhantes que seus planetas. Portanto, os astrônomos não podem ver a maioria dos exoplanetas diretamente. Em vez disso, geralmente detectam exoplanetas por meio dos efeitos que esses mundos têm em suas estrelas, como a sombra criada quando um planeta cruza na frente de sua estrela, ou o pequeno puxão gravitacional no movimento de uma estrela causado por um planeta em órbita.

Ao capturar a sombra criada quando um planeta cruza na frente de sua estrela, os cientistas podem encontrar o diâmetro do planeta. Ao medir a pequena força gravitacional que um planeta exerce sobre uma estrela, os pesquisadores podem encontrar sua massa.

Na nova pesquisa, os astrofísicos analisaram 34 exoplanetas sobre os quais tinham dados precisos sobre diâmetro e massa. Tais detalhes ajudaram a estimar as densidades desses mundos e deduzir suas prováveis ​​composições. 

Segundo o coautor do estudo, Rafael Luque, astrofísico da Universidade de Chicago, nos EUA, “podemos dividir esses mundos em três famílias”. Além de 21 planetas rochosos e sete gasosos, eles encontraram seis exemplos de novo tipo de exoplaneta, o aquoso, que é feito de metade rocha e metade água, seja na forma líquida ou gelada.

“Foi uma surpresa ver evidências de tantos mundos aquáticos orbitando o tipo mais comum de estrela na galáxia”, disse Luque em comunicado. “Há enormes consequências para a busca de planetas habitáveis.”

Planetas evoluíram distintamente

Os modelos de formação planetária dos cientistas sugerem que os pequenos planetas que detectaram provavelmente evoluíram de três maneiras diferentes. Os rochosos podem ter se formado a partir de material relativamente seco perto de suas estrelas.

Outro coautor do estudo, Enric Pallé, astrofísico do Instituto de Astrofísica das Ilhas Canárias, disse que os pequenos planetas rochosos têm densidade “quase idêntica à da Terra. Isso significa que suas composições devem ser muito, muito semelhantes”.

Em contraste, os planetas aquáticos provavelmente surgiram de material gelado e nasceram longe de suas estrelas, além da “linha de gelo”, onde as temperaturas da superfície são congelantes. Mais tarde, teriam migrado para mais perto de onde os astrônomos os detectaram.

Os planetas gasosos também são ricos em água e podem ter se formado de maneira semelhante aos planetas aquáticos. No entanto, eles provavelmente possuíam inicialmente mais massa e, portanto, poderiam reunir atmosfera de hidrogênio e hélio ao seu redor antes de irem para o interior.

Embora os planetas rochosos sejam relativamente pobres em água e os planetas aquáticos ricos em água, isso pode não significar que os rochosos são áridos e os aquáticos cobertos por oceanos, disseram os pesquisadores.

“A Terra tem apenas 0,02% de sua massa na forma de água, o que a torna, do ponto de vista astrofísico, um mundo seco, embora três quartos da superfície estejam cobertos de água”, disse Pallé. Em contraste, embora os planetas aquáticos que os pesquisadores descobriram sejam meia água, “não significa necessariamente que eles tenham oceanos maciços em sua superfície. A água parece misturada com a rocha”, completou Enric.

Pesquisas futuras podem ver se esses três tipos de mundos também são encontrados em torno de estrelas maiores, segundo Luque. “Uma nova geração de instrumentos em telescópios terrestres, especialmente nos EUA e na Europa, nos permitirá fazer essas medições”, disse. 

Outra direção a seguir é investigar a composição e as propriedades desses mundos aquáticos. “Com o James Webb, podemos analisar suas atmosferas, se houver, e ver como armazenam água. Isso nos dirá muito sobre sua formação e evolução e estrutura interna”, detalhou Luque. 

Fonte: Space.com