Estudo revela mistério da água perdida em exoplanetas similares a Júpiter
Representação dos dez "Jupíteres quentes" estudados através de dados coletados pelo Hubble e Spitzer
Estudar planetas gasosos e gigantes, como o nosso Júpiter, que estão fora do Sistema Solar sempre foi um desafio para os astrônomos. Como eles orbitam muito perto dos seus "sóis", o que faz a sua temperatura ser bastante alta, é muito complicado estudar esses planetas sem ser ofuscados pelo brilho intenso dessas estrelas. Uma equipe de pesquisadores internacionais conseguiu superar essa dificuldade e elaborou um estudo sobre as atmosferas de dez desses exoplanetas parecidos com Júpiter, conhecidos como "Jupíteres quentes", uma investigação sem precedentes na ciência espacial. E mais: descobriram que a atmosfera desses planetas esconde moléculas de água.
A presença de água não era passível de visualização apenas com os dados coletados pelo telescópio espacial Hubble, da Nasa (Agência Espacial Norte-Americana) e ESA (Agência Espacial Europeia). O Hubble foi o único telescópio a explorar Jupíteres quentes e o fazia através de uma gama limitada de comprimentos de onda. Os estudos iniciais mostravam que esses planetas absorviam menos água do que era esperado. Apenas três das atmosferas planetárias de Jupíteres quentes haviam sido estudadas com detalhes.
Com o novo estudo, esse catálogo aumentou para dez, investigados através do cruzamento de dados de dois telescópios espaciais, o Hubble e o Spitzer, também da Nasa. A soma da capacidade dos dois instrumentos permitiu aos astrônomos ampliarem a cobertura do comprimento de onda, o que, consequentemente, aumentou o poder de visualização desses planetas. "Essa é a primeira vez que nós temos cobertura de comprimentos de onda suficiente para conseguir comparar múltiplas características de um planeta para outro. Nós descobrimos que as atmosferas planetárias são mais diversas do que esperávamos", afirmou David Sing, da Universidade de Exeter, no Reino Unido, líder do novo estudo.
"Impressões digitais" da luz
Quando esses Jupíteres quentes passam na frente da estrela em que orbitam, a luz da estrela interage com a atmosfera. "Se tiver molécula de água na atmosfera, ela absorve a radiação e a diminui. Essa propriedade é percebida pelos astrônomos, que conseguem detectar essa interação daqui da Terra (através de telescópios)", explica o astrônomo do Observatório do Valongo, da UFRJ (Universidade Federal do Rio de Janeiro), Daniel Mello.
Essas "impressões digitais" indicaram sinais de elementos e moléculas e, assim, foi possível distinguir os exoplanetas livres de nuvens dos nublados. Enquanto os primeiros demonstravam claros sinais da presença de água na sua atmosfera, no segundo grupo as moléculas pareciam ter simplesmente desaparecido. Antes se pensava que isso seria resultado do esgotamento de água que teria acontecido quando o planeta se formou. Mas, com esse novo estudo, os astrônomos descobriram que eram as nuvens e a neblina que estavam "escondendo" a água. Mistério resolvido!
Se a primeira hipótese fosse a correta, "os planetas teriam-se formado em um ambiente privado de água e, nesse cenário, precisaríamos repensar completamente as nossas teorias atuais sobre como os planetas nascem", afirma o coautor do estudo Jonathan Fortney, da Universidade da Califórnia (EUA). Nossos resultados descartam o cenário seco, e sugere fortemente que essas nuvens escondem água dos nossos olhos curiosos", acrescenta.
Pesquisas estão só começando
Mas, as investigações sobre Jupíteres quentes estão apenas começando. "O grande salto nas pesquisas desse segmento acontecerá a partir da segunda década deste século, quando teremos telescópios espaciais mais precisos com condições de observar, inclusive, planetas menores parecidos com a Terra. Hoje apenas os gigantes conseguem ser estudados", explica Daniel Mello.
Ainda segundo Mello, existem dois objetivos primordiais na busca da presença de água na atmosfera dos planetas. "O primeiro é encontrar vestígios de vida. O segundo é entender como esses planetas se formaram, para entender como o nosso se formou e evoluiu. Queremos descobrir como o Sistema Solar surgiu, como ele evoluiu de um disco de poeira para ser um sistema cheio de planetas e como ele evoluiu para que um desses planetas tivesse vida", explica Mello.
A expectativa é de que o telescópio espacial James Webb, que será o sucessor do Hubble, abra uma nova etapa nos estudos de exoplanetas e suas atmosferas. Ele deverá ser lançado em 2018 no espaço.
