As estrelas anãs vermelhas emitem radiação ultravioleta e de raios-x capazes de destruir camadas frágeis de gás, levando os cientistas a se perguntarem se os planetas rochosos que as orbitam podem manter ou recuperar suas atmosferas.

Os astrônomos observaram um exoplaneta quente e rochoso chamado GJ 486 b usando o telescópio James Webb. O planeta é 30% maior que a Terra e tem uma gravidade superficial muito maior do que o nosso planeta.

O planeta GJ 486 b está tão perto de sua estrela que é capaz de completar uma órbita em torno dela a cada 1,5 dias terrestres, e essa proximidade aquece o planeta a uma temperatura de superfície de até 430 graus Celsius.

Os astrônomos acreditam que o planeta está travado por maré, o que significa que um lado está sempre voltado para a estrela, enquanto o outro é um lado noturno permanente, semelhante à forma como a Lua orbita a Terra.

Embora as temperaturas extremas tornem o exoplaneta muito quente para ser habitável, as observações do GJ 486 b com o espectrógrafo de infravermelho próximo do James Webb revelaram indícios de vapor de água. Um estudo detalhando as descobertas foi publicado no The Astrophysical Journal Letters.

A presença de vapor de água pode sugerir que GJ 486 b possui uma atmosfera, apesar de seu calor e proximidade com a estrela.

O mistério do vapor de água

Embora o vapor de água já tenha sido detectado em planetas gasosos, os cientistas ainda não encontraram uma atmosfera em torno de um exoplaneta rochoso, o que seria um avanço histórico, pois se assemelharia um pouco a planetas do nosso sistema solar como a Terra e Marte, que são considerados rochosos.

“A presença de vapor de água na atmosfera de um planeta quente e rochoso seria um avanço para a ciência dos planetas for a do sistema solar. Mas devemos ter cuidado e garantir que a estrela não seja a culpada”, disse Kevin Stevenson, coautor e investigador principal do Programa de Observação Webb no Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, Maryland.

A equipe que observou o GJ 486 b viu o planeta passar duas vezes na frente de sua estrela e, em seguida, usou vários métodos para analisar os dados capturados pelos instrumentos do telescópio.

Quando os planetas passam na frente de suas estrelas, também conhecido como trânsito, a luz estelar pode ser filtrada pela atmosfera de um planeta e ressaltar as marcas químicas de diferentes gases e elementos. Os resultados da análise dos dados coletados pelo Webb apontaram para a presença de vapor de água em torno do GJ 486 b.

Mas os astrônomos estão sendo cuidadosos com a interpretação das descobertas porque o vapor de água pode estar conectado à própria estrela.

“Nós vemos um sinal, e quase certamente é devido à água. Mas ainda não podemos dizer se essa água faz parte da atmosfera do planeta, ou seja, se o planeta tem uma atmosfera, ou se estamos apenas vendo um sinal de água vindo da estrela”, disse Sarah Moran, principal autora do estudo e pesquisadora associada de pós-doutorado na Universidade do Arizona, em Tucson.

O vapor de água existe mesmo no nosso Sol, nas regiões de manchas solares. Manchas solares ou manchas estelares são áreas que aparecem mais escurecidas nas estrelas porque são mais frias do que outras partes da superfície.

Como a estrela anã vermelha que hospeda GJ 486 b é muito menor e mais fria que o Sol, ela pode conter ainda mais vapor de água em suas manchas estelares, o suficiente para criar um sinal que pode ser mal interpretado como uma atmosfera planetária que envolve o exoplaneta em órbita próxima, de acordo com os pesquisadores.

“Não vimos nenhuma indicação de que o planeta passou por manchas estelares durante os trânsitos. Mas isso não significa que não haja manchas em outras partes da estrela. E esse é exatamente o cenário físico que imprimiria esse sinal de água nos dados e podem acabar se assemelhando a uma atmosfera planetária”, disse Ryan MacDonald, coautor do estudo e bolsista da Nasa Sagan Fellow na Universidade de Michigan, em Ann Arbor.

O calor e a radiação da estrela provavelmente erodiriam a possível atmosfera do GJ 486 b ao longo do tempo. Se o planeta extrassolar tiver uma atmosfera, precisaria reabastecê-la de uma fonte constante, como vapor de vulcões.

Observações futuras do planeta usando diferentes instrumentos no telescópio Webb podem revelar detalhes adicionais sobre a fonte do vapor de água.

“É a união de vários instrumentos que realmente vai determinar se este planeta tem ou não uma atmosfera”.