Exoplaneta tem clima da Terra e pode ter água

Cientistas descobriram um exoplaneta localizado a 90 anos-luz da Terra com uma atmosfera intrigante – que pode conter nuvens de água.

Exoplanetas são planetas localizados fora do sistema solar. Este exoplaneta, chamado TOI-1231 b, completa uma órbita em torno de sua estrela a cada 24 dias terrestres.

Ele orbita uma estrela anã vermelha, ou do tipo M, conhecida como NLTT 24399, que é menor e mais escura do que estrelas como o nosso sol.

A descoberta do planeta foi detalhada em um novo estudo que será publicado em uma futura edição do The Astronomical Journal.

“Embora TOI 1231 b esteja oito vezes mais perto de sua estrela do que a Terra do Sol, sua temperatura é semelhante à da Terra, graças a sua estrela hospedeira mais fria e menos brilhante”, disse a co-autora do estudo Diana Dragomir, professora assistente no departamento de física e astronomia da Universidade do Novo México, em um comunicado.

“No entanto, o próprio planeta é realmente maior do que a Terra e um pouco menor do que Netuno – poderíamos chamá-lo de um sub-Netuno.”

Presença de nuvens
Os pesquisadores conseguiram determinar o raio e a massa do planeta, o que os ajudou a calcular sua densidade e inferir sua composição.

O exoplaneta tem uma densidade baixa, o que sugere que é um planeta gasoso em vez de rochoso como a Terra, mas os cientistas ainda não sabem ao certo a composição do planeta ou sua atmosfera.

“TOI-1231 b é muito semelhante em tamanho e densidade a Netuno, então achamos que ele tem uma atmosfera gasosa similarmente grande”, disse a principal autora do estudo, Jennifer Burt, pós-doutoranda no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia.

“TOI-1231 b poderia ter uma grande atmosfera de hidrogênio ou hidrogênio-hélio, ou uma atmosfera de vapor de água mais densa”, disse Dragomir. “Cada um deles apontaria para uma origem diferente, permitindo aos astrônomos entender se e como os planetas se formam de maneira diferente ao redor das anãs M quando comparados aos planetas ao redor do nosso Sol, por exemplo.”

Os pesquisadores acreditam que o TOI-1231 b tem uma temperatura média de 140 graus Fahrenheit (60 graus Celsius), o que o torna um dos mais frios dos pequenos exoplanetas disponíveis para estudos futuros de sua atmosfera.

“Comparado com a maioria dos planetas em trânsito detectados até agora, que costumam ter temperaturas escaldantes de centenas ou milhares de graus, o TOI-1231 b é positivamente frígido”, disse Burt.

Quanto mais frio o exoplaneta, maior a probabilidade de ele ter nuvens em sua atmosfera.

O exoplaneta K2-18 b, igualmente pequeno, descoberto em 2015, foi recentemente observado com mais detalhes, e os pesquisadores encontraram evidências de água em sua atmosfera.

“TOI-1231 b é um dos únicos outros planetas que conhecemos com tamanho e faixa de temperatura semelhantes, portanto, as observações futuras deste novo planeta nos permitirão determinar o quão comum (ou raro) é a formação de nuvens de água em torno deles mundos temperados “, disse Burt em um comunicado.

Isso torna o TOI-1231 b o candidato perfeito para observações pelo Telescópio Espacial Hubble – ou Telescópio Espacial James Webb, que está programado para ser lançado em outubro. Webb terá a capacidade de investigar a atmosfera dos exoplanetas e ajudar a determinar sua composição. E o Hubble está programado para observar o exoplaneta no final deste mês.

Busca por exoplanetas
Burt, Dragomir e seus colegas descobriram o planeta usando dados do Transiting Exoplanet Survey Satellite, ou TESS. O satélite de caça a planetas, lançado em 2018, observa diferentes áreas do céu por 28 dias de cada vez. Até agora, o TESS ajudou os cientistas a encontrar grandes e pequenos exoplanetas orbitando estrelas como o nosso Sol, bem como as estrelas anãs M menores. Essas estrelas diminutas são comuns na galáxia da Via Láctea.

Quando um planeta cruza na frente de sua estrela durante a órbita, ele bloqueia uma certa quantidade de luz. Isso é chamado de trânsito, e é uma maneira pela qual os astrônomos procuram exoplanetas usando missões como o TESS.

Dado que M estrelas anãs são menores, a quantidade de luz bloqueada por um planeta que as orbita é maior, o que torna o trânsito mais detectável. Os cientistas procuram pelo menos dois trânsitos antes de determinar se encontraram um candidato a exoplaneta. Observações de acompanhamento foram feitas usando o Planet Finder Spectrograph no telescópio Magellan Clay no Observatório Las Campanas, no Chile.

“Um dos resultados mais intrigantes das últimas duas décadas da ciência dos exoplanetas é que, até agora, nenhum dos novos sistemas planetários que descobrimos se parece com o nosso próprio sistema solar”, disse Burt.

“Este novo planeta que descobrimos ainda é estranho – mas está um passo mais perto de ser um pouco como os planetas da nossa vizinhança.”