Webb detecta evidências de atmosfera em exoplaneta rochoso

Começando a cumprir uma de suas promessas, o Telescópio Espacial James Webb trouxe as melhores evidências já obtidas de uma atmosfera em um planeta rochoso, com porte e densidade comparáveis aos terrestres, fora do Sistema Solar. Mas calma, ainda não é um daqueles planetas mais cobiçados, que estariam na zona habitável de suas estrelas.

Longe disso, 55 Cancri e (também batizado oficialmente pela União Astronômica Internacional como Janssen) é um daqueles planetas ferventes, que orbitam muito próximo de suas estrelas. Ele completa uma volta em torno de seu sol, a estrela 55 Cancri A, em pouco menos de 18 horas. Com quase o dobro do diâmetro da Terra, e cerca de oito vezes a massa terrestre, ele é rochoso, mas tão quente que os cientistas imaginam que sua superfície seja feita de magma (rocha derretida).

Observações obtidas anteriormente pelo telescópio espacial Spitzer, da Nasa, aludiam a duas possibilidades: ou ele tinha uma atmosfera rica em moléculas voláteis, como oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono, ou praticamente não tinha atmosfera, mas era coberto por uma camada final de rocha vaporizada, composta por elementos como silício, ferro, alumínio e cálcio.

Para esclarecer a questão, o Webb foi usado, em duas ocasiões, em 2022 e 2023, para observar o chamado eclipse secundário de 55 Cancri e –quando o planeta passa por trás de sua estrela. Comparando a luz pura da estrela (quando o planeta está escondido) com a do conjunto estrela/planeta (antes e depois do eclipse secundário), e subtraindo um do outro, é possível obter a assinatura de luz térmica isolada do planeta.

O resultado, publicado na última edição da Nature em artigo liderado por Renyu Hu, do JPL (Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa), indicou uma surpresa: a temperatura diurna do planeta é de cerca de 1.500°C –uns 700 graus a menos do que o esperado se 55 Cancri e fosse um mundo de atmosfera pobre, rodeado por uma fina camada de rocha vaporizada. Para explicar a temperatura menor, é preciso postular a existência de uma atmosfera apreciável capaz de transferir calor do lado iluminado do planeta para o escuro. Eis aí uma forte evidência de que ela está lá, embora os cientistas tenham o cuidado de não cravar isso como fato.

Modelando as possibilidades, Hu e seus colegas acreditam que a atmosfera de 55 Cancri e deve ser rica em moléculas como dióxido ou monóxido de carbono. De acordo com eles, seriam gases emanados do próprio magma na superfície, e não originados junto com a formação do planeta. Futuras observações, com a detecção das assinaturas de luz desses e outros compostos, poderão confirmar ou refutar essas hipóteses.

O sucesso e as incertezas ilustram a dificuldade, mesmo com os equipamentos mais modernos, para estudar atmosferas de planetas de pequeno porte fora do Sistema Solar. Mas também mostram que o Webb, combinado à inventividade dos astrônomos, está à altura da tarefa e começará a nos dar uma visão mais concreta de como devem ser esses mundos distantes –inclusive, no seu devido tempo, aqueles que por ventura poderiam ter condições amenas à existência de vida.

Esta coluna é publicada às segundas-feiras na versão impressa, na Folha Corrida.

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