James Webb deteta um possível exoplaneta do tamanho da Terra que poderá ter uma atmosfera

O JWST pode observar mundos e estrelas distantes e sondar as estruturas misteriosas do nosso universo: terá encontrado uma atmosfera num exoplaneta distante?

O JWST procura vida para além da Terra num exoplaneta potencialmente habitável.
TRAPPIST-1 e, em baixo à direita, é delineado à medida que passa em frente da sua brilhante estrela hospedeira nesta representação artística do sistema TRAPPIST-1. Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

A vida para além da Terra é uma perspetiva excitante, e o Telescópio Espacial James Webb (JWST) descobriu um exoplaneta do tamanho da Terra, a 40 anos-luz de distância, com uma atmosfera potencial, aumentando a possibilidade de condições habitáveis para além do sistema solar.

Água líquida?

O exoplaneta TRAPPIST-1e poderá conter água líquida na sua superfície, quer sob a forma de um oceano global, quer sob a forma de uma extensão gelada, o que só será possível se existir uma atmosfera. Os investigadores utilizaram o JWST para procurar a atmosfera e a habitabilidade da superfície do exoplaneta, que se encontra firmemente dentro da zona habitável da estrela.

“O TRAPPIST-1e há muito que é considerado um dos melhores planetas da zona habitável para procurar uma atmosfera”, explica o Dr. Ryan MacDonald, Professor de Planetas Extrasolares na Escola de Física e Astronomia da Universidade de St Andrews, que contribuiu para a análise do espectro do TRAPPIST-1e.

Mas quando as nossas observações se concretizaram em 2023, rapidamente nos apercebemos que a estrela anã vermelha do sistema estava a contaminar os nossos dados de uma forma que tornava muito difícil encontrar uma atmosfera.

Se o planeta tiver uma atmosfera, o poderoso espetrógrafo de infravermelhos próximos do JWST irá detetá-la. Ao passar pela atmosfera, a luz das estrelas será parcialmente absorvida e as alterações correspondentes no espectro de luz observado dirão aos astrónomos quais os químicos que contém.

Limpar a poluição

Mas os astrónomos têm também de considerar as manchas estelares, criadas por campos magnéticos locais na superfície das estrelas, provenientes da anã vermelha. A equipa passou mais de um ano a corrigir os dados sobre a contaminação da estrela antes de conseguir identificar a atmosfera do planeta.

MacDonald diz que pode haver duas explicações: "A possibilidade mais excitante é que TRAPPIST-1e possa ter uma atmosfera secundária contendo gases pesados como o azoto. Mas as nossas observações iniciais ainda não excluem a possibilidade de se tratar de uma rocha nua sem atmosfera".

Este gráfico do espetro de transmissão compara dados recolhidos pelo espetrógrafo de infravermelhos próximos da JWST com modelos computacionais do exoplaneta TRAPPIST-1 e com (azul) e sem (laranja) atmosfera. As bandas mais estreitas e de cor mais escura mostram as localizações mais prováveis dos pontos de dados para cada modelo, enquanto as bandas mais largas e transparentes mostram áreas menos prováveis, mas ainda permitidas pelos modelos. A região cinzenta mostra onde estes dois modelos se sobrepõem. Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

Os investigadores estão a recolher mais observações do JWST para permitir uma procura mais profunda de uma atmosfera, e com cada trânsito adicional (quando um planeta passa entre uma estrela e o seu observador) a atmosfera torna-se mais clara.

“Nos próximos anos, passaremos de quatro observações do TRAPPIST-1e no JWST para quase vinte”, diz McDonald, "temos finalmente o telescópio e as ferramentas para procurar condições de habitabilidade noutros sistemas estelares, o que faz com que hoje seja um dos momentos mais excitantes para a astronomia".

Referências da notícia

JWST-TST DREAMS: NIRSpec/PRISM Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Planet TRAPPIST-1 e, Astrophysical Journal Letters, 2025. Espinoza E, et al.

JWST-TST DREAMS: Secondary Atmosphere Constraints for the Habitable Zone Planet TRAPPIST-1e, Astrophysical Journal Letters 2025. Glidden A, et al.