James Webb descobre atmosfera de vapor d’água em exoplaneta

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Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, cientistas descobriram um planeta intrigante a cerca de 100 anos-luz daqui, diferente de qualquer outro já observado. Chamado GJ 9827 d, esse mundo alienígena tem o dobro do tamanho da Terra.  

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Segundo o estudo que identificou o exoplaneta, ele apresenta uma atmosfera quase inteiramente composta por vapor d’água. Essa descoberta, descrita em um artigo publicado este mês na revista científica The Astronomical Journal Letters, marca a primeira observação confirmada de um “mundo a vapor”, um tipo de planeta teorizado, mas até então nunca identificado diretamente.

Eshan Raul, estudante de pós-graduação em astronomia na Universidade de Michigan nos EUA e coautor do estudo, destacou em um comunicado que GJ 9827 d não seria adequado para sustentar a vida como a conhecemos, uma vez que sua composição, dominada por vapor de água quente, cria um ambiente inóspito. “Para ser claro, este planeta não é hospitaleiro, pelo menos para os tipos de vida com os quais estamos familiarizados na Terra”.

Embora esse exoplaneta não ofereça condições de habitabilidade para formas de vida terrestres, sua atmosfera única abre portas para novas pesquisas sobre a diversidade de mundos fora do Sistema Solar e o potencial de alguns deles abrigarem vida. 

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Vapor d’água foi detectado por espectroscopia de transmissão

A pesquisa foi liderada por Caroline Piaulet-Ghorayeb, astrônoma do Instituto Trottier de Pesquisa em Exoplanetas da Universidade de Montreal, no Canadá. Sua equipe utilizou a técnica de espectroscopia de transmissão para medir a composição atmosférica do planeta GJ 9827 d.

Essa técnica consiste em medir a quantidade de luz estelar que é absorvida pela atmosfera de um planeta enquanto ele transita diante de sua estrela. Ao observar diferentes comprimentos de onda de luz, os cientistas conseguem determinar os componentes da atmosfera. 

Segundo Piaulet-Ghorayeb, a maioria dos exoplanetas estudados até agora tem atmosferas compostas principalmente por elementos leves, como hidrogênio e hélio, semelhantes aos gigantes gasosos do Sistema Solar, como Júpiter e Saturno.

O que torna GJ 9827 d notável é que sua atmosfera é rica em moléculas mais pesadas, algo mais comum nos planetas rochosos do Sistema Solar, como a Terra. “Esta é a primeira vez que detectamos uma atmosfera rica em moléculas pesadas em um exoplaneta”, disse Piaulet-Ghorayeb, completando que esses tipos de planetas podem ser alvos futuros na busca por vida em outros sistemas solares.

James Webb fornece novas perspectivas sobre atmosferas de exoplanetas

O uso do Telescópio Espacial James Webb tem sido fundamental para essas descobertas. “Mesmo com as primeiras observações do JWST em 2022, já estávamos encontrando novos insights sobre as atmosferas de gigantes gasosos”, disse Ryan MacDonald, astrofísico da Universidade de Michigan e bolsista da NASA, que também fez parte do estudo. Ele acredita que, enquanto é mais fácil estudar atmosferas de gases leves, como hidrogênio, sondar atmosferas com moléculas mais pesadas, como vapor d’água, é tecnicamente mais desafiador.

A descoberta de GJ 9827 d não foi um acaso. O planeta havia sido inicialmente identificado pelo telescópio Kepler em 2017. Mais tarde, o telescópio Hubble detectou indícios de vapor d’água em sua atmosfera, mas foi o JWST que forneceu a confirmação definitiva. 

O espectrógrafo de imagem de infravermelho próximo do observatório espacial permitiu capturar o espectro de luz que atravessava a atmosfera do planeta enquanto ele transitava diante de sua estrela.