Vapor de água na atmosfera de um mundo alienígena duas vezes o tamanho da Terra

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K2-18 b é um lugar estranho.

Os cientistas detectaram vapor de água na atmosfera do K2-18b, um mundo alienígena potencialmente habitável com aproximadamente o dobro do tamanho da Terra. A descoberta, anunciada hoje (11 de setembro), segue um estudo separado divulgado ontem anunciando a descoberta de vapor de água e prováveis ​​nuvens e chuva no planeta. 

O planeta distante (a cerca de 110 anos-luz de distância) foi descoberto em 2015 pelo telescópio espacial Kepler da NASA. O mundo alienígena é cerca de duas vezes o tamanho da Terra e oito vezes maior. O K2-18b orbita uma estrela anã vermelha na “zona habitável” – o intervalo de distâncias em que a água líquida pode ser estável na superfície do mundo. 

Os cientistas do estudo publicado hoje na revista Nature Astronomy usaram dados das observações do Telescópio Espacial Hubble feitas em 2016 e 2017 coletadas pela equipe de pesquisa por trás do estudo de ontem para determinar que o exoplaneta tem vapor de água em sua atmosfera. Até agora, o K2-18b é o menor exoplaneta em que o vapor de água atmosférico foi descoberto.

Um candidato a vida alienígena?

Ainda se sabe muito sobre o exoplaneta K2-18b, enfatizaram os pesquisadores. O exoplaneta pode ser rochoso com uma grande atmosfera, ou um “mundo da água” coberto principalmente ou totalmente por água, afirmaram.

Ainda assim, o K2-18b é um dos melhores candidatos a hospedar vida alienígena que conhecemos, disse o pesquisador Angelos Tsiaras do Departamento de Física e Astronomia da University College London (UCL), ao Space.com. O fato de ser um planeta relativamente pequeno, situado dentro de uma zona habitável e com evidências de água “torna esse alvo o melhor alvo de habitabilidade que conhecemos no momento”, disse ele. 

Os pesquisadores estudaram os dados do Hubble para analisar o trânsito de K2-18b, ou seu movimento na face de sua estrela hospedeira, usando uma técnica conhecida como espectroscopia de trânsito. À medida que o planeta transita, “parte da luz estelar é filtrada pela atmosfera do planeta”, disse Tsiaras. “A atmosfera do planeta deixa uma impressão digital característica na luz … é isso que tentamos observar.” 

A equipe analisou os dados dos trânsitos do planeta e, a partir dessa análise, determinou que a atmosfera de K2-18b provavelmente contém entre 0,01% e 50% de água, além de poder haver uma quantidade significativa de hidrogênio. 

Essa faixa maciça decorre do fato de que, com as observações do Hubble, os pesquisadores podem identificar apenas uma assinatura de água, a “impressão digital” observada usando a espectroscopia de trânsito; eles não sabem dizer quanta água existe, disse Giovanna Tinetti, pesquisadora deste estudo e professora de astrofísica da UCL, durante uma entrevista coletiva em 10 de setembro.

“A assinatura da água é tão forte que, mesmo com um pouquinho de água, você vê a assinatura imediatamente”, disse Tinetti. Assim, enquanto a equipe sabe que há água na atmosfera, sua abundância permanece desconhecida.

Vapor de água no ar

A partir de agora, os pesquisadores concluíram que há alguma quantidade de água e provável hidrogênio na atmosfera do planeta. Eles também sabem o tamanho e a massa do planeta frio, e que K2-18b tem uma gravidade muito maior do que a que temos aqui na Terra (por causa da massa muito maior). O K2-18b tem um período orbital de 33 dias terrestres – portanto, um ano no K2-18b é equivalente a cerca de um mês terrestre. 

Além disso, o K2-18b orbita uma estrela anã vermelha ao lado de um segundo exoplaneta menor (K2-18c). Então, se você estivesse na superfície do planeta sob um céu limpo, veria uma estrela vermelha no céu em vez de nosso sol laranja-amarelado (porém, devido à alta gravidade e maior radiação UV na superfície deste exoplaneta, pode não ser possível ou seguro andar por aí). 

Essa descoberta provocou uma série de novas perguntas sobre como exatamente é esse exoplaneta e sua atmosfera. De acordo com este estudo, existem três modelos atmosféricos igualmente prováveis ​​para o exoplaneta. 

Possibilidades de exoplanetas K2-18 b

A primeira possibilidade descrita por esses pesquisadores é uma atmosfera sem nuvens que contém apenas água e hidrogênio-hélio. A segunda possibilidade é uma atmosfera sem nuvens que possui água, hidrogênio-hélio e nitrogênio molecular. Terceiro, os pesquisadores pensam que a atmosfera deste planeta pode estar nublada com água e hidrogênio-hélio.

“Estes são, estatisticamente, igualmente prováveis, dados os dados”, disse Ingo Waldmann, um dos autores deste novo estudo, em entrevista coletiva. A “resposta provavelmente está em algum lugar entre elas”, acrescentou.

Atualmente, seria muito difícil para os pesquisadores estudarem mais este planeta e sua atmosfera usando observações terrestres, disse a equipe. “É muito difícil observar uma atmosfera com água através de uma atmosfera com água”, disse Waldmann, que também mora na UCL, sobre tentar observar o K2-18 b na atmosfera da Terra. 

No entanto, os pesquisadores pensam que podem responder a algumas das muitas perguntas que surgiram sobre o planeta, sua atmosfera e sua potencial habitabilidade com o Telescópio Espacial James Webb da NASA , que deve ser lançado em 2021. 

“É um passo na direção certa”, disse Sara Seager, professora de ciência planetária, física e engenharia aeroespacial do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que não participou do estudo, à Space.com. “Estamos tentando entender qual é o tipo mais comum de planeta. Do que é feito? É um planeta rochoso com esse envelope gigante?”

“Não temos um planeta como este em nosso sistema solar, mas eles são incrivelmente comuns”, disse Seager sobre as super-terras. “Esperamos obter melhores dados sobre este planeta … com o próximo Telescópio Espacial James Webb, ele pode observar uma faixa muito mais ampla do espectro e fazer observações muito mais detalhadas”, acrescentou.

Fonte: Space.com

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