O Telescópio James Webb consegue diferenciar exoTerras de exoVênus?

O sucesso do projeto Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) em descobrir exoplanetas orbitando outras estrelas levou um grupo de quatro pesquisadores americanos a questionar se conseguiríamos realmente saber que um mundo é semelhante à Terra só de observá-lo? Daria para distinguir, apenas por observações atmosféricas, o nosso planeta de uma “fornalha” semelhante ao nosso vizinho Vênus, com 460º de temperatura média?

Para saber se algum dos exoplanetas descobertos pela parceria MIT/NASA, têm condições de habitabilidade semelhantes às da Terra , os autores investigaram diferenças de transmissão entre hipotéticos exoTerras e exoVênus, ambos com diferentes quantidades de dióxido de carbono atmosférico (CO2), um sinal facilmente detectável de existência de atmosfera.

Para redigir seu artigo, atualmente hospedado no repositório de preprints arXiv, os pesquisadores apontaram uma simulação do Telescópio James Webb (JWST) para os planetas. No experimento foi testada a capacidade do instrumento NIRCSpec, presente no telescópio real, em observar comprimentos de onda da luz refletidos de mundos distantes.

Os autores trabalharam com uma simulação do Telescópio Espacial James Webb.

Para testar as diferentes hipóteses, a simulação colocou seis planetas semelhantes à Terra e seis planetas semelhantes a Vénus a 40 anos-luz de distância, porém com diferentes níveis de dióxido de carbono (CO2), cobertura de nuvens e neblina em suas atmosferas. O sistema planetário simulado orbitava uma estrela idêntica à TRAPPIST-1, uma anã vermelha fria localizada a 39 anos-luz do Sol, na constelação de Aquário.

Durante a simulação, os planetas de teste tiveram suas órbitas alinhadas no mesmo "limite da estufa descontrolada", ou seja, a distância da estrela na qual seria possível ocorrer o "desastre global" que culminou com a transformação de Vênus em um planeta infernal . 

Naturalmente, diferentes compostos na atmosfera fizeram disparar o espectrômetro para permitir leituras dos compostos químicos. No entanto, esses dados nem sempre são claros, pois assinaturas espectrais de determinadas moléculas ocultam as de outras, ou mesmo as imitam, tornando a “visibilidade” imprecisa.

Assinaturas espectrais de uma molécula podem ocultar as de outras.

A eliminação de imprecisões entre planetas começou com a atmosfera, na qual a existência de CO2 é indispensável. Mas, quando se trata de Terra e Vênus, a coisa se complica, pois a assinatura do composto químico se sobrepõe à água e ao metano, e confunde os dados. 

O diferencial, no caso, seria uma característica exclusiva de planetas secos: o dióxido de enxofre. O problema é que, na vida real, o SO2 não existe em Vênus, pois a radiação UV o destruiu. 

Dessa forma, uma melhor solução seria apostar em uma característica determinante de um planeta semelhante à Terra seria o metano, pois não há absorção de metano em Vênus. Além disso, absorção de CH4 é espectralmente diferente da absorção de CO2. Se o metano estiver acompanhado de oxigênio, aí sim, são grandes as chances de vida. 

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