James Webb descobriu exoplaneta congelado na zona habitável da sua estrela

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Uma equipa de investigadores encontrou um exoplaneta, o LHS 1140 b. Uma super-Terra com um clima temperado, um promissor mundo de gelo ou de água. James Webb mostrou que está "apenas" 48 anos-luz de distância, é um planeta rochoso e forte candidato a abrigar atmosfera e possivelmente água líquida.

Ilustração do exoplaneta descoberto pelo James Webb

super-Terra será um potencial mundo habitável

As descobertas, lideradas pela Universidade de Montréal, mostram que o exoplaneta da zona habitável, LHS 1140 b, não é provavelmente um mini-Neptuno, um pequeno gigante gasoso - planetas de grandes dimensões compostos principalmente por gás - com uma espessa atmosfera rica em hidrogénio.

O planeta, localizado a cerca de 48 anos-luz de distância, na constelação de Cetus, surge como um dos mais promissores candidatos a exoplaneta da zona habitável conhecidos, podendo albergar uma atmosfera e até um oceano de água líquida.

Os dados do Telescópio Espacial James Webb foram recolhidos em dezembro de 2023 e adicionados a dados anteriores de outros telescópios espaciais Spitzer, Hubble e TESS para solidificar este resultado, aceite para publicação no The Astrophysical Journal Letters esta semana.

Esta é a primeira vez que vemos um indício de uma atmosfera num exoplaneta rochoso ou rico em gelo da zona habitável. Detetar atmosferas em pequenos mundos rochosos é um grande objetivo do JWST, mas estes sinais são muito mais difíceis de ver do que os das atmosferas de planetas gigantes. O LHS 1140 b é um dos melhores exoplanetas pequenos na zona habitável capaz de suportar uma atmosfera espessa, e podemos ter encontrado provas de ar neste mundo.

Disse Ryan MacDonald, investigador da NASA no Departamento de Astronomia da U-M.

LHS 1140 b é um exoplaneta super-Terra que orbita uma estrela do tipo M. A sua massa é de 6,38 Terras, demora 24,7 dias a completar uma órbita da sua estrela e está a 0,0957 UA da sua estrela. A sua descoberta foi anunciada em 2017.

LHS 1140 b, um potencial mundo habitável

LHS 1140 b, um exoplaneta em órbita de uma estrela anã vermelha de baixa massa, com cerca de um quinto do tamanho do Sol, tem cativado os cientistas por ser um dos exoplanetas mais próximos do sistema solar que se encontra na zona habitável da sua estrela.

Os exoplanetas que se encontram nesta "Zona Dourada" têm temperaturas que permitem a existência de água em estado líquido, um elemento crucial para a vida tal como a conhecemos na Terra.

Uma das questões críticas sobre o LHS 1140 b era saber se se tratava de um exoplaneta do tipo mini-Neptuno ou de uma super-Terra - um planeta rochoso ou rico em água maior do que a Terra.

De todos os exoplanetas temperados atualmente conhecidos, LHS 1140 b poderá ser a nossa melhor aposta para um dia confirmar indiretamente a existência de água líquida à superfície de um mundo extraterrestre fora do nosso sistema solar. Isto seria um marco importante na procura de exoplanetas potencialmente habitáveis.

Disse Charles Cadieux, autor principal do artigo científico e estudante de doutoramento na Universidade de Montreal.

Dados do JWST conduzem a novos conhecimentos

A análise das observações da equipa excluiu fortemente o cenário do mini-Neptuno, com provas que sugerem que o exoplaneta LHS 1140 b é uma super-Terra e que pode ter uma atmosfera rica em azoto como a da Terra (a nossa atmosfera tem 78% azoto).

No entanto, a equipa adverte que serão necessárias observações adicionais com as observações do JWST para confirmar a assinatura do gás nitrogénio.

As estimativas baseadas em todos os dados acumulados revelam que LHS 1140 b é menos denso do que o esperado para um planeta rochoso com uma composição semelhante à da Terra, sugerindo que 10 a 20% da sua massa pode ser composta por água.

Esta descoberta aponta para que LHS 1140 b seja um candidato convincente a mundo aquático, provavelmente semelhante a uma bola de neve ou planeta de gelo com um potencial oceano líquido no ponto sub-estelar, ou a área da superfície do planeta que estaria sempre virada para a estrela hospedeira do sistema devido à rotação síncrona do planeta (tal como a lua da Terra).

Os modelos atuais indicam que, se LHS 1140 b será um planeta bola de neve com um oceano em forma de "olho de boi" com cerca de 4.000 quilómetros de diâmetro, equivalente à metade da área de superfície do Oceano Atlântico.

A temperatura da superfície no centro deste oceano alienígena poderia até ser de uns confortáveis 20 graus Celsius.

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