Um sistema com sete planetas a cerca de 40 anos-luz da Terra pode estar “nadando” em água, segundo uma nova linha de investigação.
Em fevereiro de 2017, cientistas anunciaram a descoberta de vários exoplanetas a orbitar a anã vermelha TRAPPIST-1. Desde então, astrónomos têm acompanhado o sistema de perto à procura de possíveis sinais de vida - as chamadas bioassinaturas.
Dados e análises mais recentes sugerem que esses mundos podem conter grandes quantidades de um dos ingredientes mais essenciais para a vida: a água.
Água e habitabilidade no sistema TRAPPIST-1
Desde a confirmação do sistema, a comunidade científica tem alternado entre o otimismo e o ceticismo quanto à possibilidade de algum dos planetas de TRAPPIST-1 ser habitável. Tal como acontece no sistema de Próxima Centauri e no seu planeta semelhante à Terra (Próxima b), o ponto central da discussão costuma ser a própria estrela hospedeira: estrelas do tipo M (anãs vermelhas). Elas são menores e mais frias do que o Sol e chamam a atenção por apresentarem atividade de erupções (flares) com frequência.
Outra questão decisiva é se existe água disponível - e se ela consegue permanecer por tempo suficiente. Trabalhos anteriores indicaram que planetas em torno de anãs vermelhas podem até ter água em excesso, mas talvez não consigam retê-la por longos períodos.
Essa possibilidade é reforçada por outros estudos que mostram que esses planetas podem perder água para o espaço a taxas elevadas, em função da intensa radiação ultravioleta (UV) emitida pela estrela.
O que o JWST (Webb) viu em TRAPPIST-1 c
Um novo estudo, liderado pelo astrobiólogo Trent Thomas, da Universidade de Washington, procurou enquadrar resultados recentes obtidos pelo JWST.
Observações recentes do JWST sobre TRAPPIST-1 c descartaram a existência de uma atmosfera espessa de dióxido de carbono, o que sugere que o planeta não é tão "parecido com Vênus" quanto se imaginava. Ao mesmo tempo, essas medições não eliminaram a hipótese de haver vapor de água, nem a de existir oxigénio produzido pela dissociação química.
Como a equipa descreveu no artigo, "a manutenção de vapor de água atmosférico exigiria uma fonte de água na atualidade, como a desgaseificação vulcânica".
Modelo de desgaseificação e o papel do vulcanismo
Para testar essa hipótese e estimar taxas plausíveis de desgaseificação nos planetas de TRAPPIST-1, os investigadores criaram um modelo teórico ancorado nos planetas rochosos do Sistema Solar (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). Em seguida, aplicaram filtros baseados em observações do sistema e no que se conhece sobre a sua geoquímica, com o objetivo de limitar os cenários considerados realistas.
Segundo os resultados, as taxas de desgaseificação dos sete planetas ficariam entre 0,03 e oito vezes a taxa da Terra. No entanto, a equipa também encontrou taxas de colocação/emplaceamento de magma (a velocidade com que o magma se desloca através de um planeta) semelhantes às de Marte.
Embora existam indícios de que Marte ainda possa ter magma sob a superfície, ele é geralmente tratado como "vulcanicamente morto". Algo semelhante pode estar a ocorrer nos planetas de TRAPPIST-1.
"Os resultados do nosso modelo para as taxas de colocação de magma também indicam que os planetas de TRAPPIST-1 têm atualmente maior probabilidade de apresentar atividade vulcânica baixa ou nenhuma", escreveram os autores.
"Os nossos resultados indicam que as taxas de desgaseificação de água nos planetas de TRAPPIST-1 são mais provavelmente inferiores às da Terra, mas o intervalo plausível também inclui taxas de desgaseificação uma ordem de grandeza superiores às da Terra".
Os resultados também apontaram que os planetas de TRAPPIST-1 podem ter mantos relativamente secos, à semelhança do da Terra. Ainda assim, os autores salientaram que a água pode representar até 1% das suas frações de massa.
"Os nossos resultados indicam que mantos mais secos são preferidos dentro do intervalo mais amplo explorado de teor de água no manto", explicou a equipa.
"Isso decorre da nossa suposição de que os planetas de TRAPPIST-1 têm interiores terrestres com teores de água no manto que permanecem abaixo do limite superior de 1% em peso ao longo da idade de 5,4 mil milhões de anos do sistema TRAPPIST-1. A preferência por valores mais baixos de H2O no manto é mais consistente com o teor de água no manto da Terra".
Este ponto chama a atenção quando se considera que, embora a água cubra cerca de 71% da superfície terrestre, ela corresponde a apenas cerca de 0,02% da massa total do planeta.
Em termos práticos, isso pode significar que planetas dentro da zona habitável de TRAPPIST-1 sejam pouco ativos do ponto de vista vulcânico e apresentem quantidades muito diferentes de água - desde possíveis “mundos de água” e mundos rochosos áridos até planetas parecidos com a Terra, cobertos por oceanos.
Em conjunto, esses resultados reforçam a ideia de que não falta água no sistema TRAPPIST-1. Ainda assim, permanecem muitas dúvidas sobre a sua habitabilidade.
Por outro lado, as observações de Webb sobre TRAPPIST-1 (e sobre outros sistemas de anãs vermelhas) ainda estão no começo. Com novos dados, astrónomos poderão restringir melhor o potencial de habitabilidade desse sistema.
As conclusões foram divulgadas numa pré-publicação disponível no arXiv.
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