Webb confirma seu primeiro exoplaneta

Pesquisadores confirmaram a presença de um exoplaneta, um planeta que orbita outra estrela, usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA pela primeira vez. Formalmente classificado como LHS 475 b, o planeta é quase exatamente do mesmo tamanho que o nosso, com 99% do diâmetro da Terra.

Ilustração de um planeta e sua estrela em um fundo preto. O planeta é grande, em primeiro plano no centro, e a estrela é menor, no fundo e também no centro. O planeta é rochoso. O quarto superior do planeta (o lado voltado para a estrela) está iluminado, enquanto o resto está na sombra. A estrela é branco-amarelada brilhante, sem características claras. Crédito: NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI) 

A equipe de pesquisa é liderada por Kevin Stevenson e Jacob Lustig-Yaeger, ambos do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, Maryland. A equipe optou por observar esse alvo com o Webb depois de revisar cuidadosamente os dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, que sugeriam a existência do planeta.

O Espectrógrafo de Infravermelho Próximo do Webb (NIRSpec) capturou o planeta de forma fácil e clara com apenas duas observações de trânsito. "Não há dúvida de que o planeta está lá. Os dados imaculados do Webb validam isso", disse Lustig-Yaeger. "O fato de ser também um planeta pequeno e rochoso é impressionante para o observatório." Stevenson acrescentou.

"Estes primeiros resultados observacionais de um planeta rochoso do tamanho da Terra abrem a porta para muitas possibilidades futuras para estudar atmosferas de planetas rochosos com Webb", concordou Mark Clampin, diretor da Divisão de Astrofísica da sede da NASA em Washington. "O Webb está nos aproximando cada vez mais de uma nova compreensão de mundos semelhantes à Terra fora do Sistema Solar, e a missão está apenas começando."

Entre todos os telescópios em operação, apenas o Webb é capaz de caracterizar as atmosferas de exoplanetas do tamanho da Terra. A equipe tentou avaliar o que está na atmosfera do planeta analisando seu espectro de transmissão. Embora os dados mostrem que este é um planeta terrestre do tamanho da Terra, eles ainda não sabem se ele tem uma atmosfera. "Os dados do observatório são lindos", disse Erin May, também do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins.

"O telescópio é tão sensível que pode facilmente detectar uma série de moléculas, mas ainda não podemos tirar conclusões definitivas sobre a atmosfera do planeta."

Embora a equipe não possa concluir o que está presente, eles podem definitivamente dizer o que não está presente.

"Existem algumas atmosferas do tipo terrestre que podemos descartar", explicou Lustig-Yaeger. "Ele não pode ter uma atmosfera espessa dominada por metano, semelhante à da lua de Saturno, Titã."

A equipe também observa que, embora seja possível que o planeta não tenha atmosfera, existem algumas composições atmosféricas que não foram descartadas, como uma atmosfera de dióxido de carbono puro. "Contraintuitivamente, uma atmosfera 100% de dióxido de carbono é muito mais compacta que se torna muito difícil de detectar", disse Lustig-Yaeger.

Medições ainda mais precisas são necessárias para que a equipe distinga uma atmosfera de dióxido de carbono puro de nenhuma atmosfera. Os pesquisadores estão programados para obter espectros adicionais com mais observações neste verão.

Webb também revelou que o planeta é algumas centenas de graus mais quente do que a Terra, por isso, se as nuvens forem detectadas, isso pode levar os pesquisadores a concluir que o planeta é mais parecido com Vênus, que tem uma atmosfera de dióxido de carbono e está perpetuamente envolto em nuvens espessas. "Estamos na vanguarda do estudo de exoplanetas pequenos e rochosos" Disse Lustig-Yaeger. "Mal começamos a arranhar a superfície de como suas atmosferas podem ser."

Os pesquisadores também confirmaram que o planeta completa uma órbita em apenas dois dias, informação que foi quase instantaneamente revelada pela curva de luz precisa de Webb. Embora LHS 475 b esteja mais perto de sua estrela do que qualquer planeta no Sistema Solar, sua estrela anã vermelha tem menos da metade da temperatura do Sol, então os pesquisadores projetam que ela ainda poderia suportar uma atmosfera.

As descobertas dos pesquisadores abriram a possibilidade de identificar planetas do tamanho da Terra orbitando estrelas anãs vermelhas menores. "Esta confirmação do planeta rochoso destaca a precisão dos instrumentos da missão" Stevenson disse. "E é apenas a primeira de muitas descobertas que ele fará." Lustig-Yaeger concordou: "Com este telescópio, os exoplanetas rochosos são a nova fronteira".

LHS 475 b está relativamente perto, a apenas 41 anos-luz de distância, na constelação de Octans.

Os resultados da equipe foram apresentados em uma conferência de imprensa da Sociedade Astronômica Americana (AAS) na quarta-feira, 11 de janeiro de 2023.

Fonte: esawebb.org