James Webb irá procurar vida em exoplanetas com escassez de carbono

Em estudo publicado recentemente na revista Nature Astronomy, uma equipe internacional de cientistas revolucionou a forma de encontrar água em estado líquido, e até mesmo vida em exoplanetas. Em vez de buscar observáveis convencionais, como brilho oceânico ou abundância de oxigênio molecular na atmosfera, eles propõem procurar não a presença, mas a ausência de um elemento químico na atmosfera: o carbono . 

Uma vez que as características normalmente identificáveis são difíceis de observar, mesmo com observatórios de última geração ou futuros, a ideia é criar um novo tipo de assinatura, no caso uma escassez de carbono "na atmosfera de um planeta rochoso temperado, em relação a outros planetas do mesmo sistema", diz o estudo.

A vantagem da nova assinatura é que o Telescópio Espacial James Webb (JWST) já consegue detectar a presença de carbono em exoplanetas, observando a luz emitida ou absorvida pelo CO2 na banda espectral de 4,3 micrômetros. Assim, um baixo teor de carbono indicaria a possível presença de uma abundância de água líquida, placas tectônicas e até mesmo biomassa.

Esquema de detecção de água por meio de depleção de CO2 na atmosfera planetária.

Atualmente, os astrônomos já detectaram mais de 5,2 mil planetas além do nosso sistema solar . E, embora os telescópios modernos consigam medir a distância de um planeta até sua estrela e o seu tempo orbital, ainda não existe uma forma eficaz de afirmar com certeza que ele é habitável. 

Por isso, a equipe decidiu se basear em uma solução caseira: o nosso próprio sistema solar. Apesar de Vênus, Terra e Marte compartilharem semelhanças, pois são rochosos e habitam uma região temperada, somente o nosso planeta abriga água líquida.  

Outra característica óbvia é que a Terra tem uma atmosfera significa mente mais pobre em dióxido de carbono.

O sistema planetário TRAPPIST-1 pode ser o primeiro candidato a testar a nova assinatura.

Conforme os autores, essa nova forma de pesquisa seria mais eficiente em sistemas planetários do tipo “ervilhas em uma vagem”, com vários planetas do mesmo tamanho em órbitas próximas. Dessa forma, o primeiro passo seria apenas procurar se eles têm atmosferas, detectando a presença de CO2, que se supõe ser dominante na maioria delas.

Segundo o co-líder do estudo, professor Julien de Wit do MIT, “o dióxido de carbono é um absorvente muito forte no infravermelho e pode ser facilmente detectado nas atmosferas dos exoplanetas”.

Um dos candidatos para testar o uso da nova assinatura é o sistema planetário TRAPPIST-1, que orbita uma estrela brilhante a somente 40 anos-luz da Terra. Além disso, ele “é um dos poucos sistemas onde poderíamos fazer estudos atmosféricos terrestres com o JWST ”, explica de Wit. "Agora temos um roteiro para encontrar planetas habitáveis", conclui.

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