Alerta de Descoberta: 'Super-Terra' ultra-quente não pode ter atmosfera

Ilustração do super-Terra Terrestre GJ 1252 b, que fica a aproximadamente 65 anos-luz da Terra. Crédito: NASA/JPL-Caltech

 

O planeta: GJ 1252 b

A descoberta: GJ 1252 b, uma "super-Terra" rochosa e terrestre descoberta em 2020, foi dada uma olhada mais de perto e os astrônomos descobriram que o exoplaneta poderia ter uma atmosfera muito mínima ou possivelmente nenhuma atmosfera.

O planeta, que orbita uma estrela do tipo M, é "o menor exoplaneta ainda para o qual temos restrições tão apertadas em sua atmosfera", disse o autor principal Ian Crossfield, astrônomo e professor assistente da Universidade do Kansas.

Principais fatos: Os astrônomos frequentemente descobrem e estudam exoplanetas observando quanta luz os planetas bloqueiam à medida que passam na frente de suas estrelas hospedeiras, uma técnica conhecida como "método de trânsito". GJ 1252 b, um exoplaneta a cerca de 65 anos-luz de distância com um raio 1,18 vezes maior que a Terra, foi descoberto com este método pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA em 2020. Os astrônomos deste novo estudo observaram o exoplaneta com o Telescópio Espacial Spitzer antes de se aposentar e foram capazes de ver de perto o planeta e sua atmosfera.

Com Spitzer, a equipe detectou um eclipse secundário, que ocorre quando um planeta passa por trás de uma estrela e a luz do planeta, que vem de sua própria radiação infravermelha (ou calor), bem como a luz refletida da estrela, é bloqueada.

Detalhes: Astrônomos em busca de sinais de vida no cosmos se concentram em uma série de detalhes diferentes em exoplanetas. Muitos desses detalhes servem como uma comparação entre o exoplaneta e a Terra, já que a Terra continua sendo o único planeta onde confirmamos a presença de vida.

GJ 1252 b não é muito maior que a Terra, mas é muito mais quente, pois está mais perto de sua estrela e, como os astrônomos descobriram neste estudo, está faltando muito de uma atmosfera.

"Estamos apenas começando a aprender com que frequência e, sob quais circunstâncias, planetas rochosos podem manter suas atmosferas", disse a astrônoma e coautora do estudo Laura Kreidberg, diretora do Departamento de Física Atmosférica de Exoplanetas (APEx Department do Instituto Max Planck de Astronomia). "Esta medida é uma indicação de que, para os planetas mais quentes, é improvável que atmosferas espessas normalmente sobrevivam."

Para determinar como poderia ser a atmosfera do exoplaneta (se houver) os astrônomos mediram a radiação infravermelha de GJ 1252 b, pois sua luz foi obscurecida durante um eclipse secundário. Essas observações revelaram a temperatura escaldante do planeta, que é estimada em até 2.242 graus Fahrenheit (1228 graus Celsius). Na verdade, GJ 1252 b é tão quente que ouro, prata e cobre derreteriam no planeta.

As temperaturas esperadas do exoplaneta, quando comparadas aos modelos atmosféricos, sugerem que ele provavelmente tem uma pressão superficial inferior a 10 barras (para referência, a pressão da superfície da Terra é de aproximadamente 1 bar.) Embora as temperaturas quentes do planeta tornem difícil para uma atmosfera ser estável por muito tempo, é possível que este exoplaneta possa ter uma atmosfera com uma densidade como a da Terra, uma atmosfera até 10 vezes mais densa que a da Terra, ou mesmo nenhuma atmosfera.

Dadas as temperaturas extremas e a baixa pressão da superfície, os astrônomos desta equipe previram que gJ 1252 b provavelmente não tem atmosfera alguma. Este é atualmente o menor exoplaneta para o qual os cientistas têm uma ideia tão clara de sua atmosfera.

Fatos divertidos: GJ 1252b é um exoplaneta que foi detectado pela primeira vez com TESS e depois investigado mais detalhadamente com Spitzer antes da missão do telescópio terminar em 2020. Com uma exploração adicional com o Telescópio Espacial James Webb (JWST), a equipe poderia colocar restrições ainda mais apertadas na atmosfera deste planeta, uma possibilidade emocionante.

"Na época, Spitzer era a única instalação no universo conhecido que poderia fazer esse tipo de medições. Spitzer foi desligado, mas JWST está lá e nestes comprimentos de onda é muito mais sensível do que Spitzer era. Então, o que fizemos com dificuldade com Spitzer agora pode começar a fazer facilmente e para um número maior de planetas rochosos com o JWST", disse Crossfield.

"Observações JWST no infravermelho têm o potencial de revelar as propriedades superficiais de planetas quentes e rochosos como este. Diferentes tipos de rocha têm diferentes assinaturas espectrais, então poderíamos potencialmente aprender de que tipo de rocha GJ 1252b é feita", acrescentou Kreidberg.

Estudar GJ 1252 b ainda mais com o JWST representa uma possibilidade emocionante para os cientistas, pois seria interessante confirmar uma atmosfera em um exoplaneta tão pequeno e quente, pois também seria fascinante explorar a composição de um planeta como este sem atmosfera alguma.

Fonte: exoplanets.nasa.gov