Exoplaneta semelhante a Netuno pode ter nuvens de água na atmosfera

Uma grande equipe internacional de astrônomos anunciou recentemente a descoberta do TOI-1231 b: um exoplaneta (planetas fora do Sistema Solar) parecido com Netuno, que pode ter nuvens de água em sua atmosfera e oferecer algumas oportunidades interessantes de pesquisa aos cientistas.

O exoplaneta está a cerca de 90 anos-luz de distância de nós, e sua massa equivale a 15,4 vezes a massa terrestre (um dos menores já encontrados). Ele é parecido com Netuno porque é similar ao planeta em tamanho e densidade, e os cientistas acreditam que ele tem uma atmosfera gasosa similarmente grande, pronta para ser estudada.

A temperatura de TOI-1231 b é de cerca de 57 °C. É um pouco quente para os padrões terrestres, mas o exoplaneta é considerado um dos mais frios conhecidos até hoje – muitos têm temperaturas de centenas ou milhares de graus.

Ele orbita uma estrela anã vermelha chamada NLTT 24399, menor e menos densa do que o nosso Sol. O tempo de translação do exoplaneta é de 24,2 dias terrestres.

“Embora TOI 1231 b esteja oito vezes mais perto de sua estrela do que a Terra está do Sol, sua temperatura é semelhante à da Terra graças a sua estrela hospedeira mais fria e menos brilhante”, afirma Diana Dragomir, pesquisadora de exoplanetas da Universidade do Novo México.

Os astrônomos detectaram TOI-1231 b usando dados fotométricos do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), um satélite lançado em 2018 para procurar exoplanetas pelo espaço.

Os dados foram seguidos por observações a partir do telescópio Magellan Clay, localizado no Observatório Las Campanas, no Chile, usando o Planet Finder Spectrograph (PFS). Este é um instrumento que detecta exoplanetas a partir da influência gravitacional em suas estrelas hospedeiras – isso porque, conforme o planeta orbita a estrela, a velocidade estelar varia.

Com a cabeça nas nuvens

A composição e extensão de sua atmosfera ainda são desconhecidas, mas os cientistas identificaram evidências de nuvens – talvez até nuvens de água.

Dragomir afirma: “TOI-1231 b pode ter uma grande atmosfera de hidrogênio, de hidrogênio-hélio, ou uma atmosfera mais densa, de vapor de água”. Segundo a pesquisadora, identificar a composição ajudaria a compreender a origem do TOI-1231 b. Permitiria aos astrônomos entender também como os planetas se formam em torno de anãs vermelhas – e se são formados de maneira diferente do que os planetas de nosso sistema solar, por exemplo.

As próximas observações dos pesquisadores pretendem começar a investigar essas questões – e tentar respondê-las. Para isso, serão usados os telescópios Hubble e o James Webb – este último, mais sensível, trará possibilidades de análises ainda mais completas da atmosfera do planeta.

A ideia é que, a partir dos telescópios, os cientistas estudem o hidrogênio de lá. Em geral, a observação desses átomos é difícil, bloqueada tanto pela atmosfera terrestre quanto pelo gás interestelar. A saída, então, é contar com a movimentação da estrela (e consequentemente, do exoplaneta) pelo espaço. Como eles se movem em alta velocidade, o hidrogênio escapa da atmosfera – e pode ser facilmente detectado por telescópios como o Hubble. 

Além disso, os cientistas pretendem usar uma técnica chamada espectroscopia de transmissão para capturar a luz estelar na atmosfera do TOI-1231 b. As moléculas da atmosfera absorvem fatias de luz, deixando linhas escuras que podem ser lidas como um código de barras, mostrando os gases que estão presentes lá.

Jennifer Burt, pesquisadora de exoplanetas do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia, afirma: “TOI-1231 b é um dos únicos planetas que conhecemos nessa faixa de tamanho e temperatura, então as observações futuras deste novo planeta nos permitirão determinar o quão comum (ou rara) é a formação de nuvens de água em torno de mundos assim”.

Segundo Dragomir, “esse planeta se junta a dois ou três outros pequenos exoplanetas próximos que serão examinados a cada chance que tivermos, usando uma ampla gama de telescópios”.