Pesquisadores descobriram que dois planetas do tamanho da Terra em órbita da anã vermelha próxima TRAPPIST-1 exibem contrastes térmicos tão extremos entre o lado diurno e o noturno que, muito provavelmente, ambos são mundos de rocha exposta.
Essa evidência reduz de forma drástica as regiões em que astrónomos ainda podem esperar encontrar atmosferas duradouras ao redor das estrelas mais comuns da Via Láctea.
Calor sem ar
Nos dois planetas mais internos de TRAPPIST-1, um hemisfério fica sob luz constante enquanto o outro permanece na escuridão permanente, formando climas nitidamente separados num mesmo planeta.
Ao acompanhar a emissão térmica desses planetas por quase 60 horas seguidas, uma equipa da Universidade de Genebra (UNIGE) produziu os primeiros mapas climáticos de mundos rochosos do tamanho da Terra.
Os cientistas observaram que o calor se concentra quase por completo no lado voltado para a estrela. Isso deixa o hemisfério noturno com praticamente nenhum calor detetável - uma diferença superior a 500 °C (cerca de 900 °F) entre os dois lados.
Um padrão tão desequilibrado quase não permite algo além de uma atmosfera extremamente rarefeita e levanta uma questão mais difícil: por que esses mundos acabaram perdendo tanto - em primeiro lugar.
Pistas na escuridão
O lado noturno trouxe o indício mais forte, porque um planeta com atmosfera deveria libertar parte do calor armazenado para a região escura.
Essas curvas de fase térmica - variações do sinal de calor ao longo da órbita - mostram se ventos conseguem redistribuir energia.
Aqui, os hemisférios noturnos continuaram tão fracos que o calor quase não se deslocou, exatamente o comportamento de uma superfície sem ar quando a iluminação do lado diurno se interrompe.
Esse sinal direto permitiu aos astrónomos testar hipóteses de atmosfera de modo objetivo, em vez de depender de um único “instantâneo” do hemisfério iluminado.
Os planetas estão travados por maré
Parte do problema começa na própria estrela, já que anãs vermelhas próximas podem bombardear os planetas mais íntimos com radiação prejudicial durante longos períodos.
Estar tão perto também deixa esses mundos travados por maré, mantendo sempre a mesma face apontada para a estrela, enquanto a outra fica no escuro.
Sem uma atmosfera, o lado diurno continua a absorver energia e o lado noturno perde rapidamente calor, à medida que a radiação infravermelha escapa para o espaço.
Planetas assim podem parecer “temperados” em cálculos simplificados e, ainda assim, ser severos na superfície - sobretudo perto do limite interno.
Um sistema que vale acompanhar
O sistema de sete planetas de TRAPPIST-1 atrai astrónomos desde 2017, porque vários mundos orbitam em regiões onde água líquida poderia, em princípio, existir.
Como todos os planetas circulam a mesma estrela fria, os pesquisadores conseguem compará-los quase lado a lado e observar como a distância altera o desfecho.
“O sistema TRAPPIST-1 é incrível! Sete planetas, alguns com massas semelhantes à da Terra, orbitam a mesma estrela”, disse Emeline Bolmont, professora associada do Departamento de Astronomia da UNIGE e diretora do Centro para a Vida no Universo.
Ao mirar primeiro os dois mundos mais próximos, TRAPPIST-1b (Planeta b) e TRAPPIST-1c (Planeta c), a equipa escolheu justamente os locais onde a exposição estelar deveria ser mais intensa.
O que o planeta b mostra
O Planeta b ofereceu a resposta mais clara: um lado diurno acima de 199 °C (cerca de 390 °F), um lado noturno com quase nenhum brilho térmico e nenhuma compensação evidente.
Observações anteriores durante eclipses já tinham sugerido que o Planeta b reemite a luz da estrela quase totalmente a partir do lado diurno.
Modelos que distribuem calor com eficiência não se ajustaram à nova curva, enquanto explicações sem atmosfera coincidiram tanto com o momento do pico quanto com a intensidade do sinal.
Com essa combinação, uma atmosfera substancial no Planeta b parece altamente improvável, mesmo antes de os cientistas discutirem a composição da sua superfície.
Por que o planeta c resiste
O Planeta c também apareceu com uma divisão marcada, com o lado diurno perto de 99 °C (cerca de 210 °F), mas com um sinal fraco demais para encerrar a questão.
Uma medição de 2023 já tinha excluído uma atmosfera espessa de dióxido de carbono no Planeta c.
Uma hipótese que ainda sobra é a de uma atmosfera muito fina, rica em oxigénio, capaz de transportar apenas uma quantidade modesta de calor antes de o planeta arrefecer novamente.
Até que cheguem dados mais precisos, continuam viáveis tanto um solo nu mais refletivo quanto uma atmosfera rarefeita.
O papel da rocha exposta
Os modelos de superfície acrescentaram outra camada ao problema, porque o brilho de um mundo sem atmosfera depende fortemente do que a rocha exposta reflete e emite.
Outra linha de modelagem apontou para rocha ultramáfica - material escuro, rico em ferro e magnésio - como o tipo de superfície mais provável no Planeta b.
Danos moderados por radiação também podem escurecer outros materiais e alargar bastante essa conclusão.
Por causa dessa incerteza, o resultado fala mais sobre a falta de ar do que sobre o tipo exato de rocha.
Alvos na busca por vida fora da Terra
As questões sobre vida passam agora a concentrar-se nos mundos mais externos, e não nos dois planetas que orbitam mais perto da sua estrela.
Mercúrio é um lembrete útil: um planeta rochoso pode perder a atmosfera, enquanto vizinhos próximos conseguem manter a sua.
Ainda assim, o par interno mostra o que radiação intensa e órbitas apertadas podem causar durante a história inicial de um sistema planetário.
Isso pesa em qualquer levantamento de anãs vermelhas, já que essas estrelas são abundantes e os seus planetas são alvos frequentes na procura por vida.
O Webb continua a observar
O Telescópio Espacial James Webb já está a voltar-se para o planeta e, um mundo mais distante que fica dentro da zona habitável do sistema.
Observações futuras devem testar se a distância, por si só, ajuda um planeta a reter gás, água e temperaturas mais amenas.
Enquanto isso, esses planetas internos tornaram-se um caso de referência para interpretar outros mundos rochosos ao redor de estrelas fracas e ativas.
Cada nova medição vai tornar mais nítida a fronteira entre planetas que apenas se parecem com a Terra em tamanho e aqueles que conseguem preservar condições semelhantes às da Terra.
O que muda agora
O cenário atualizado é duro: nos dois mundos mais próximos, o dia eterno e a noite eterna não são suavizados por uma atmosfera espessa.
Isso não encerra a procura neste sistema, mas indica aos astrónomos onde a esperança se esvai mais rapidamente - e onde ainda pode resistir.
Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário