O exoplaneta TRAPPIST-1 d intriga os astrónomos que procuram mundos possivelmente habitáveis para lá do nosso Sistema Solar, porque é semelhante em tamanho à Terra, é rochoso e reside numa área em torno da sua estrela onde a água líquida, à sua superfície, é teoricamente possível. Mas, de acordo com um novo estudo que utiliza dados do Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, não tem uma atmosfera semelhante à da Terra.

Uma atmosfera protetora, um Sol amigável e muita água líquida - a Terra é um lugar especial. Usando as capacidades sem precedentes do Webb, os astrónomos estão numa missão para determinar quão especial e raro o nosso planeta natal é. Será que este ambiente temperado pode existir noutro lugar, mesmo em torno de um tipo diferente de estrela? O sistema TRAPPIST-1 oferece uma oportunidade tentadora para explorar esta questão, pois contém sete mundos do tamanho da Terra em órbita do tipo mais comum de estrela na Galáxia: uma anã vermelha.

"Em última análise, queremos saber se algo semelhante ao ambiente que desfrutamos na Terra pode existir noutro lugar e em que condições. Embora o Telescópio Espacial James Webb nos dê, pela primeira vez, a capacidade de explorar essa questão em planetas do tamanho da Terra, neste momento podemos excluir TRAPPIST-1 d da lista de potenciais gémeos ou primos da Terra", disse Caroline Piaulet-Ghorayeb, da Universidade de Chicago e do IREx (Trottier Institute for Research on Exoplanets) da Universidade de Montreal, autora principal do estudo publicado na revista The Astrophysical Journal.

O planeta TRAPPIST-1 d

O sistema TRAPPIST-1 está localizado a 40 anos-luz de distância e foi revelado, em 2017, como o detentor do recorde de maior número de planetas rochosos do tamanho da Terra em torno de uma única estrela, graças aos dados do Telescópio Espacial Spitzer, aposentado pela NASA, e de outros observatórios. Devido ao facto de essa estrela ser uma anã vermelha fraca e relativamente fria, a "zona habitável" - onde a temperatura do planeta pode ser ideal, de modo a permitir a existência de água líquida na superfície - fica muito mais perto da estrela do que no nosso Sistema Solar. TRAPPIST-1 d, o terceiro planeta desta estrela anã vermelha, fica na extremidade interior dessa zona temperada, mas a sua distância à estrela é de apenas 2% da distância Terra-Sol. TRAPPIST-1 d completa uma órbita em torno da sua estrela, o seu ano, em apenas quatro dias terrestres.

O instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb não detetou moléculas que são comuns na atmosfera da Terra, como água, metano ou dióxido de carbono. No entanto, Piaulet-Ghorayeb salientou várias possibilidades para o exoplaneta que permanecem em aberto para estudos posteriores.

"Existem algumas razões possíveis para não detetarmos uma atmosfera em torno de TRAPPIST-1 d. Pode ter uma atmosfera extremamente fina, difícil de detetar, semelhante à de Marte. Alternativamente, pode ter nuvens muito espessas e altas que bloqueiam a nossa deteção de sinais atmosféricos específicos - algo mais parecido com Vénus. Ou pode ser uma rocha árida, sem atmosfera alguma", disse Piaulet-Ghorayeb.

A estrela TRAPPIST-1

Seja qual for o caso de TRAPPIST-1 d, é difícil ser um planeta em órbita em torno de uma estrela anã vermelha. TRAPPIST-1, a estrela hospedeira do sistema, é conhecida por ser volátil, frequentemente libertando erupções de radiação altamente energética com o potencial de destruir as atmosferas dos seus pequenos planetas, especialmente aqueles que orbitam mais perto. No entanto, os cientistas estão motivados a procurar sinais de atmosferas nos planetas TRAPPIST-1 porque as estrelas anãs vermelhas são as estrelas mais comuns na nossa Galáxia. Se os planetas conseguirem manter aqui uma atmosfera, sob vagas de intensa radiação estelar, poderão, como diz o ditado, sobreviver em qualquer lugar.

"Os sensíveis instrumentos infravermelhos do Webb estão a permitir-nos explorar, pela primeira vez, as atmosferas destes planetas mais pequenos e frios", afirmou Björn Benneke, do IREx da Universidade de Montreal, coautor do estudo. "Estamos apenas a começar a usar o Webb para procurar atmosferas em planetas do tamanho da Terra e para definir a linha divisória entre os planetas que conseguem reter uma atmosfera e aqueles que não conseguem".

Os planetas exteriores de TRAPPIST-1

As observações Webb dos planetas exteriores de TRAPPIST-1 estão em curso, que tanto têm potencial como podem estar em perigo. Por um lado, disse Benneke, os planetas e, f, g e h podem ter mais hipóteses de ter atmosferas porque estão mais distantes das erupções energéticas da sua estrela hospedeira. No entanto, a sua distância e ambiente mais frio tornarão as assinaturas atmosféricas mais difíceis de detetar, mesmo com os instrumentos infravermelhos do Webb.

"Nem tudo está perdido para as atmosferas em torno dos planetas TRAPPIST-1", disse Piaulet-Ghorayeb. "Embora não tenhamos encontrado uma assinatura atmosférica grande e evidente no planeta d, ainda há potencial para que os planetas exteriores retenham muita água e outros componentes atmosféricos".

"O nosso trabalho de 'detetive' está apenas a começar. Embora TRAPPIST-1 d possa ser uma rocha árida iluminada por uma estrela vermelha cruel, os planetas exteriores TRAPPIST-1 e, f, g e h ainda podem possuir atmosferas densas", acrescentou Ryan MacDonald, coautor do artigo, atualmente na Universidade de St. Andrews, no Reino Unido, anteriormente da Universidade de Michigan. "Graças ao Webb, sabemos agora que TRAPPIST-1 d está longe de ser um mundo hospitaleiro. Estamos a aprender que a Terra é ainda mais especial no cosmos".

// ESA/Webb (comunicado de imprensa)
// ESA (comunicado de imprensa)
// NASA (comunicado de imprensa)
// STScI (comunicado de imprensa)
// Universidade de Montreal (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

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TRAPPIST-1 b (NASA)
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TRAPPIST-1 c (NASA)
TRAPPIST-1 c (Wikipedia) 
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TRAPPIST-1 d (NASA)
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