Telescópio James Webb descobre seu primeiro exoplaneta do tamanho da Terra

LHS 475 b é um planeta rochoso do tamanho da Terra que foi encontrado pelo Telescópio Espacial James Webb. O planeta, que está a apenas 41 anos-luz de distância, orbita uma estrela pequena e fraca muito de perto, levando apenas dois dias para completar uma órbita completa.

A descoberta, apresentada na reunião da American Astronomical Society (AAS) na quarta-feira, 11 de janeiro, é notável, pois a maioria dos exoplanetas descobertos são tipicamente grandes gigantes gasosos semelhantes a Júpiter. É mais difícil para a maioria dos telescópios detectar planetas semelhantes à Terra porque eles são muito menores, com menos de um décimo do diâmetro.

Pesquisas anteriores com o Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, outro telescópio espacial lançado em 2018 especificamente para procurar exoplanetas, indicaram que poderia haver um candidato planetário neste sistema. O JWST conseguiu confirmar a presença do planeta a partir de observações feitas em agosto e setembro de 2022.

O fato de que o JWST foi capaz de detectar este planeta indica que será capaz de identificar mais planetas semelhantes à Terra no futuro. E mais do que isso, deve ser capaz de detectar suas atmosferas — algo que outros telescópios não conseguem fazer com planetas desse tamanho.

O objetivo final de muitas pesquisas atuais sobre exoplanetas é entender as atmosferas ao redor dos exoplanetas. Para entender melhor se certos planetas são habitáveis, os astrônomos precisam estudar suas atmosferas, pois isso pode ter um impacto profundo em fatores como a temperatura da superfície.

“Nos próximos anos e, finalmente, décadas, a busca por vida em exoplanetas dependerá fundamentalmente da caracterização detalhada das atmosferas dos exoplanetas”, disse o pesquisador principal Jacob Lustig-Yaeger do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins na reunião da AAS. “E o primeiro passo nesta jornada é simplesmente detectar a presença de atmosferas de exoplanetas.”

Embora o JWST deva ser capaz de detectar atmosferas de exoplanetas, a tarefa continua desafiadora. Os exoplanetas são muito menores que as estrelas e emitem muito menos luz, por isso raramente são detectados diretamente. Em vez disso, os astrônomos estudam as estrelas hospedeiras e procuram pequenos desvios em seu brilho ou movimento, que indicam a presença de um planeta orbitando-as.

Dadas essas condições, o JWST provavelmente só será capaz de detectar atmosferas de planetas rochosos orbitando estrelas muito pequenas chamadas anãs vermelhas, explicou Lustig-Yaeger. De certa forma, isso é bom para caçar planetas habitáveis, pois esses mundos rochosos são semelhantes em tamanho à Terra. No entanto, esses tipos de planetas orbitam muito mais perto de suas estrelas do que a Terra orbita o sol e, portanto, são muito mais quentes. Quando um planeta chega tão perto de sua estrela hospedeira, pode ter sua atmosfera arrancada pelo calor e pela radiação da estrela.

No caso do recém-descoberto exoplaneta LHS 475 b, o JWST observou dois trânsitos (nos quais o planeta passa em frente à sua estrela hospedeira, causando uma queda temporária e muito pequena no brilho da estrela), que confirmaram a presença do planeta e permitiu que a equipe calculasse seu raio.

Eles também usaram um método chamado espectroscopia de transmissão para observar sua atmosfera e, embora não pudessem confirmar exatamente qual era a atmosfera, conseguiram descartar várias opções. As descobertas mostram que o planeta não tem uma atmosfera dominada por hidrogênio como Júpiter ou uma atmosfera de metano puro. Poderia ter uma espessa atmosfera de dióxido de carbono como Vênus, ou poderia não ter nenhuma atmosfera – tendo sua atmosfera arrancada por sua estrela.

“Os dados do observatório são lindos”, disse a colega pesquisadora Erin May em um comunicado. “O telescópio é tão sensível que pode detectar facilmente uma variedade de moléculas, mas ainda não podemos tirar conclusões definitivas sobre a atmosfera do planeta.”

A equipe de pesquisa planejou outra observação do planeta usando o JWST neste verão, o que deve ajudá-los a aprender mais. E a pesquisa demonstra o quão poderosa é a ferramenta JWST para aprender sobre exoplanetas: “Embora não detectemos uma atmosfera neste caso, nossas medições atendem aos requisitos de sensibilidade para poder detectar as atmosferas de planetas do tamanho da Terra. Portanto, é um momento realmente emocionante”, disse Lustig-Yaeger. “Estamos apenas começando a arranhar a superfície do que é possível com o JWST.”

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