A NASA indicou que o Telescópio Espacial James Webb poderá ter detetado uma molécula na atmosfera de um exoplaneta distante, que na Terra só é produzida pela vida.
O planeta K2-18 b tem sido objeto de um estudo aprofundado desde que os astrónomos anunciaram, em 2019, que encontraram potenciais sinais de vapor de água na sua atmosfera.
Em órbita de uma estrela anã vermelha na constelação de Leão, a cerca de 120 anos-luz do nosso sistema solar, o planeta é 8,6 vezes mais maciço do que a Terra.
Um estudo posterior, que analisou os mesmos dados, sugeriu que os vapores de água poderiam ser, de facto, metano.
Agora, o Telescópio James Webb voltou o seu olhar ainda mais poderoso para o planeta, fornecendo um conjunto de novos dados.
Encontrou a presença de moléculas com carbono - que incluem metano e dióxido de carbono - o que está a alimentar a especulação de que K2-18 b poderá ter uma atmosfera rica em hidrogénio e uma superfície coberta de água e oceanos.
Estas características poderiam ser sinais de um planeta que poderia conter vida.
Indícios de vida?
Entre as observações feitas pelo Webb está a possível deteção de uma molécula chamada sulfureto de dimetilo (DMS), que no nosso planeta só é produzida pela vida.A maior parte do DMS encontrado na atmosfera terrestre provém do fitoplâncton, organismos microscópicos dos oceanos.
Num comunicado, a NASA afirma que a inferência de DMS na atmosfera é "menos robusta" do que outras descobertas e necessita de validação adicional.
"As próximas observações do Webb deverão permitir confirmar se o DMS está de facto presente na atmosfera de K2-18 b em níveis significativos", explicou Nikku Madhusudhan, astrónomo da Universidade de Cambridge e principal autor do artigo que anuncia estes resultados.
A agência espacial disse, no entanto, que a abundância de metano e dióxido de carbono detetados na atmosfera, bem como a escassez de amoníaco, apoiam a hipótese de que pode haver um oceano de água por baixo de uma atmosfera rica em hidrogénio em K2-18 b.
Acredita-se que o planeta seja um exemplo de um mundo Hycean - um planeta maior do que a Terra mas mais pequeno do que os gigantes gasosos do nosso sistema solar, que está coberto por um oceano líquido e uma espessa atmosfera de azoto.
Não existem planetas como K2-18 b no nosso sistema solar, pelo que são pouco conhecidos, apesar de os cientistas acreditarem que são comuns em torno de estrelas anãs vermelhas.
Alguns astrónomos pensam que os planetas Hycean podem ser ambientes promissores para procurar provas de vida.
"As nossas descobertas sublinham a importância de considerar diversos ambientes habitáveis na procura de vida noutros locais", explicou Madhusudhan.
"Tradicionalmente, a procura de vida em exoplanetas tem-se concentrado principalmente em planetas rochosos mais pequenos, mas os mundos Hycean maiores são significativamente mais propícios a observações atmosféricas".
Exoplaneta da zona habitável
Os astrónomos estão particularmente interessados em estudar o K2-18 b porque também se encontra na zona habitável da sua estrela hospedeira - o que significa que não está nem demasiado perto nem demasiado longe do seu sol.A NASA adverte, no entanto, que apesar da aparente composição da sua atmosfera e da proximidade da sua estrela, o tamanho do planeta significa que o seu interior contém provavelmente um grande manto de gelo de alta pressão, como Neptuno, mas com uma atmosfera mais fina rica em hidrogénio e uma superfície oceânica.
A agência espacial diz que, embora se preveja que os mundos Hycean tenham oceanos de água, também é possível que o oceano seja demasiado quente para ser habitável ou líquido.
"Embora este tipo de planeta não exista no nosso sistema solar, os sub-Neptunos são o tipo de planeta mais comum conhecido até agora na galáxia", explicou o membro da equipa da Universidade de Cardiff, Subhajit Sarkar.
"Obtivemos o espetro mais detalhado de um sub-Neptuno da zona habitável até à data, o que nos permitiu determinar as moléculas que existem na sua atmosfera".
Medir a atmosfera
Estudar a potencial composição atmosférica de um exoplaneta é uma tarefa difícil, tornada ainda mais difícil pelo facto de a estrela hospedeira ser muito mais brilhante do que o próprio planeta.Os astrónomos conseguiram analisar o K2-18 b observando a luz da sua estrela-mãe, à medida que esta atravessava a atmosfera do planeta. Como o planeta passa à frente da estrela, os nossos telescópios são capazes de detetar a queda de brilho que ocorre quando o faz.
É uma técnica comum para detetar a presença de um planeta em torno de uma estrela, mas também leva a que alguma luz brilhe através da atmosfera do planeta - luz que pode ser captada por telescópios tão poderosos como o James Webb.
Ao estudar esta luz, os especialistas podem determinar alguns dos gases que compõem a atmosfera do exoplaneta. "Este resultado só foi possível devido à gama alargada de comprimentos de onda e à sensibilidade sem precedentes do Webb, que permitiu a deteção robusta de características espectrais com apenas dois trânsitos", disse Madhusudhan.
"Para comparação, uma observação de trânsito com o Webb proporcionou uma precisão comparável à de oito observações com o Hubble realizadas ao longo de alguns anos e numa gama de comprimentos de onda relativamente estreita".
Os investigadores acrescentaram que este era apenas o início das observações do Webb, pelo que haveria "muitas mais a caminho".
Os seus resultados foram publicados no Astrophysical Journal Letters.
A equipa tenciona agora realizar uma investigação de acompanhamento com o espetrógrafo MIRI (Mid-Infrared Instrument) do telescópio, que esperam venha a validar ainda mais as suas descobertas e a fornecer novos conhecimentos sobre as condições ambientais em K2-18 b.