Entre a noite e o dia eternos, os rostos de dois primos da Terra.

Uma equipe internacional, incluindo a Universidade de Berna (UNIBE) e a Universidade de Genebra (UNIGE), membros do Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS, conseguiu mapear, pela primeira vez, o clima de exoplanetas rochosos com massas semelhantes à da Terra. Essa descoberta foi baseada em observações contínuas realizadas com o Telescópio Espacial James Webb. 

Esta ilustração artística mostra TRAPPIST-1 e seus planetas refletidos em uma superfície. O potencial para a existência de água em cada um dos mundos também é representado pela geada, poças d'água e vapor que circundam a cena. Crédito: NASA/R. Hurt/T. Pyle

Os dois planetas estudados pertencem ao icônico sistema planetário TRAPPIST-1 , descoberto há 10 anos. Este sistema de sete planetas é um laboratório para cientistas que estudam a vida no universo, particularmente ao redor de estrelas anãs vermelhas.

Os dois planetas aparentemente não possuem atmosferas, já que as observações mostram diferenças de temperatura entre o dia e a noite superiores a 500 graus Celsius. Os resultados foram publicados na revista Nature Astronomy .

Estrelas anãs vermelhas — mais frias e menores que o nosso Sol — compõem mais de 75% das estrelas da nossa galáxia. Os astrônomos demonstraram que pequenos planetas semelhantes à Terra são comuns ao redor desse tipo de estrela. Consequentemente, a questão do surgimento da vida nesses mundos, tão diferentes do nosso, rapidamente se tornou uma questão central.

Dentre os sistemas planetários descobertos ao redor de anãs vermelhas, o TRAPPIST-1, que celebra seu décimo aniversário este ano, ocupa um lugar de destaque na pesquisa científica.

Mapas de temperatura calculados para quatro simulações distintas de Modelos de Circulação Global (MCG), juntamente com um caso de planeta sem atmosfera e com baixo albedo. Crédito: Nature Astronomy (2026). DOI: 10.1038/s41550-026-02806-9

Os astrônomos marcaram este aniversário com uma campanha de observação usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), focando nos dois planetas mais internos do sistema (mais próximos da estrela), TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c. Essas observações contínuas descartaram a hipótese de atmosferas densas nos dois planetas, confirmando que as condições extremas ao redor dessas estrelas podem influenciar a evolução planetária.

"O sistema TRAPPIST-1 é incrível! Sete planetas, alguns com massas semelhantes à da Terra, orbitam a mesma estrela. Pelo menos três planetas estão localizados na zona habitável da estrela, onde as temperaturas da superfície permitiriam a presença de água líquida", entusiasma-se Emeline Bolmont, professora associada do Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências, diretora do Centro para a Vida no Universo (CVU) da UNIGE e coautora do estudo.

"É o cenário perfeito para a planetologia comparativa, desvendando os mistérios desse tipo de planeta e testando nossas hipóteses sobre o desenvolvimento da vida ao redor dessas estrelas."

bombardeios de energia

Embora as estrelas anãs vermelhas e seus planetas sejam comuns em nossa galáxia, sua habitabilidade não é necessariamente garantida. Em primeiro lugar, essas estrelas são muito ativas e bombardeiam seus planetas com intensa radiação ultravioleta e fluxos de partículas energéticas, o que poderia corroer suas atmosferas e erradicar qualquer forma de vida que possa existir ali.

Em segundo lugar, os planetas na zona habitável de uma anã vermelha orbitam muito perto de sua estrela, e as forças de maré sincronizam sua rotação com seu período orbital, de forma semelhante à Lua com a Terra. Esses planetas, portanto, completam uma rotação em torno de seu eixo ao mesmo tempo em que orbitam sua estrela. O resultado é um dia permanente de um lado e uma noite permanente do outro.

"A presença de uma atmosfera em torno desses planetas com rotação sincronizada poderia permitir a transferência de energia entre os lados diurno e noturno, resultando em temperaturas mais moderadas em todo o planeta, o que teria um impacto significativo em sua potencial habitabilidade", acrescenta Brice-Oliver Demory, professor e diretor do Centro de Espaço e Habitabilidade da UNIBE e coautor do estudo.

"Detectar com sucesso a atmosfera de um desses planetas tornou-se, portanto, um objetivo fundamental para nossa comunidade, destacando a importância do sistema TRAPPIST-1 com o JWST", explica ele.

Sessenta horas de observações do TRAPPIST-1

As observações com o JWST envolveram a observação contínua dos dois planetas mais próximos da estrela, e portanto mais expostos à sua influência, em luz infravermelha ao longo de uma órbita completa. Essas 60 horas de observações permitiram aos cientistas, pela primeira vez, mapear o clima de planetas do tamanho da Terra.

Ao medir o fluxo de luz do sistema TRAPPIST-1 e dos planetas "b" e "c", os astrônomos conseguiram determinar com grande precisão as temperaturas da superfície de ambos os planetas, tanto em seus lados diurnos quanto noturnos.

TRAPPIST-1b e TRAPPIST-1c exibem uma diferença de temperatura significativa entre seus dois hemisférios. Durante o dia, as temperaturas da superfície dos dois planetas ultrapassam 200°C e quase 100°C, respectivamente, enquanto suas noites registram temperaturas gélidas abaixo de -200°C.

Esse enorme contraste sugere uma falta de redistribuição de energia entre os dois lados dos planetas e, portanto, a ausência de atmosferas. Se os dois planetas possuíam atmosferas durante sua formação, estas foram completamente destruídas pelas condições extremas impostas por sua estrela.

As buscas continuam.

A ausência de uma atmosfera densa nos dois planetas internos do sistema TRAPPIST-1 corrobora a hipótese de que a radiação intensa e as ejeções energéticas de anãs vermelhas desempenham um papel significativo na evolução de planetas ao redor desse tipo de estrela.

E quanto aos planetas um pouco mais distantes, localizados na zona habitável? O JWST está atualmente observando o planeta "e" do sistema, que se encontra dentro da zona habitável da estrela — a região onde a água líquida pode existir na superfície.

"O sistema TRAPPIST-1 serve como referência. Nossos modelos teóricos mostram que os planetas mais externos do sistema TRAPPIST-1 podem possuir atmosfera, apesar da ausência dela nos dois planetas internos. Isso é semelhante a Mercúrio, o planeta mais próximo do nosso Sol, que não possui atmosfera, enquanto Vênus e a Terra conservaram as suas. Aguardamos ansiosamente a continuação da exploração do sistema TRAPPIST-1", conclui Emeline Bolmont.

Phys.org