Encontrada a maior evidência até agora sobre atmosfera planetária rochosa fora do sistema solar

Está encontrada aquela que é a melhor evidência, até agora, da existência de uma atmosfera planetária rochosa fora do nosso Sistema Solar. O exoplaneta quente 55 Cancri e o telescópio espacial James Webb são os protagonistas principais.

Apesar de inúmeras observações desde que foi descoberto o seu trânsito em 2011, a questão de saber se 55 Cancri e tem ou não uma atmosfera, ou mesmo se poderá ter uma – dada a sua alta temperatura e o ataque contínuo de radiação estelar e vento da sua estrela – não tinha tido resposta… até agora. Num novo estudo, investigadores usaram o James Webb e podem ter detetado gases atmosféricos em torno do exoplaneta.

A 41 anos-luz de distância, 55 Cancri e é um dos cinco planetas conhecidos que orbitam uma estrela semelhante ao Sol na constelação de Caranguejo. Com um diâmetro quase o dobro do da Terra e uma densidade ligeiramente maior, é classificado como uma super-Terra: maior que a Terra, menor que Neptuno e provavelmente semelhante em composição aos planetas rochosos do nosso Sistema Solar.

Apesar da classificação, descrever 55 Cancri e como rochoso pode dar uma impressão errada. O planeta orbita tão perto da sua estrela (um vigésimo quinto da distância entre Mercúrio e o Sol) que é provável que a sua superfície esteja derretida, num oceano borbulhante de magma. Também é provável que o planeta esteja bloqueado pelas marés, com um lado diurno sempre voltado para a estrela e um lado noturno em escuridão perpétua.

Estudos anteriores sugeriram a presença de uma atmosfera substancial rica em voláteis, como oxigénio, nitrogénio e dióxido de carbono, mas também há a possibilidade de o planeta estar vazio, tendo apenas um manto ténue de rocha vaporizada, rico em elementos como silício, ferro, alumínio e cálcio.

Para distinguir entre as duas possibilidades, os investigadores usaram a NIRCam (Near-Infrared Camera) e o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do James Webb para medir a luz infravermelha de 4 a 12 mícrones vinda do planeta.

Veja na galeria as imagens relacionadas com a nova descoberta e outras já captadas pelo James Webb

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Conhecido como espectroscopia de eclipse secundário, este método, é semelhante ao utilizado por outras equipas de investigação para procurar atmosferas noutros exoplanetas rochosos, como TRAPPIST-1 b.

A primeira indicação de que 55 Cancri e poderia ter uma atmosfera substancial veio de medições de temperatura baseadas na sua emissão térmica, a energia térmica emitida na forma de luz infravermelha. Se o planeta estiver coberto por rocha fundida escura com um fino véu de rocha vaporizada, ou não tiver atmosfera alguma, o lado diurno deverá estar em torno de 2.200 graus Celsius.

Em vez disso, os dados do MIRI mostraram uma temperatura relativamente baixa de cerca de 1.540 graus Celsius. Segundo os investigadores, esta é uma indicação muito forte de que a energia está sendo distribuída do lado diurno para o noturno, muito provavelmente por uma atmosfera rica em voláteis.

A análise dos dados do NIRCam também mostraram padrões consistentes com uma atmosfera rica em voláteis, sugerindo a presença de uma atmosfera contendo monóxido de carbono ou dióxido de carbono. Um planeta sem atmosfera ou apenas rocha vaporizada na atmosfera não teria esta característica espectral específica, consideram os investigadores.

A equipa pensa que os gases que cobrem 55 Cancri e estariam a borbulhar do interior, em vez de estarem presentes desde a formação do planeta.