7 pontos sobre a descoberta

-Exoplaneta K2-18 b foi descoberto em 2015 pelo telescópio Kepler

-O K2-18 b tem massa de até 10 vezes a da Terra, é rochoso e tem atmosfera com nuvens

-Ele está na zona habitável de sua estrela: é a região em que a radiação incidente é suficiente para manter a água no estado líquido

-Astrônomos do College London estudaram um conjunto de dados públicos do Hubble

-Pesquisa conseguiu filtrar a luz refletida pelo exoplaneta que está a 125 anos luz da Terra

-Dados observados indicam presença de vapor d’água

-Telescópio espacial James Webb, que será lançado em 2021, vai investigar indícios de outras substâncias, como metano, oxigênio e ozônio

A trajetória de uma descoberta

Um tempão atrás, sei lá, há quase 10 anos, eu escrevi sobre a primeira identificação de um gás na atmosfera de um exoplaneta. Era uma detecção de hélio na atmosfera de um Júpiter quente, se não me engano, bem no limiar do instrumento. A detecção era marginal, o planeta em questão era um planeta bem maior e mais quente que Júpiter, quase uma estrela, e o mais empolgante nem foi o resultado, mas sim a detecção em si.

As dificuldades técnicas em se conseguir identificar as espécies químicas na atmosfera de um exoplaneta através de seu espectro são muito grandes. Além da estabilidade do instrumento, há que se considerar que não é possível apontar para o planeta apenas. Da distância em que estamos, toda a luz refletida pelo sistema de planetas, cometas, asteroides e tudo o que houver em torno da estrela vai vir junto com a luz da estrela, que é muito mais intensa. Desde a época desta primeira detecção, astrônomos do mundo inteiro desenvolveram técnicas para “filtrar” a luz da estrela e ficar com o que interessa. No caso, a luz do exoplaneta.

E assim foi feito com o exoplaneta K2-18 b, descoberto em 2015 pelo telescópio Kepler. Ele foi identificado como uma ‘super-Terra’, ou seja, um planeta com massa de até 10 vezes a massa da Terra. Mais do que isso, um exoplaneta entra na categoria de ‘mini-Netuno’, um planeta até rochoso, mas com uma grossa camada de nuvens. No caso de K2-18 b, sua massa deve ficar em torno das 8 vezes a massa da Terra, com um raio um pouco maior que o dobro do raio do nosso planeta. Além de super-Terra, isso o faz um planeta rochoso.-

Outra coisa interessante dessa super-Terra é que ela está na zona habitável da sua estrela, uma anã vermelha menor e mais fria que o Sol. A zona habitável é aquela região ao redor de uma estrela em que a radiação incidente é suficiente para manter a água no estado líquido, ou seja, mais que 0 graus Celsius e menos do que 100 graus. Isso não significa, a priori, que haja água no estado líquido em K2-18 b. Além da radiação incidente, é preciso ter outras condições favoráveis, como a existência de uma atmosfera que não seja muito densa, ou muito rarefeita. Veja o caso do Sistema Solar: Vênus, Terra e Marte estão na zona habitável do Sol, mas só a Terra possui oceanos.

Para estudar K2-18 b, uma equipe de astrônomos liderada por Angelos Tsiaras, da Universidade College London, baixou um conjunto de dados públicos do Hubble. Sim, isso mesmo, os dados estavam à disposição de quem quisesse pega-los, depois que foi cumprido o prazo de exclusividade da pessoa que fez as observações. Com o Hubble, a estabilidade do instrumento estava garantida, restou ao grupo “apenas” trabalhar na filtragem da luz do exoplaneta. Na verdade, o termo mais correto é subtração da "luz da estrela" da "luz total" registrada.

Depois disso, o grupo de Tsiaras rodou diversos modelos de transmissão/reflexão de luz por diversos tipos de atmosferas. Em outras palavras, os programas simulavam a capacidade de absorção de atmosferas com diferentes composições químicas, incluindo até mesmo nuvens e os modelos que mais se aproximam dos dados observados são os que incluem vapor d’água!

Dentre os resultados, não é possível excluir a presença de hidrogênio e hélio, que deve estar presente em um planeta com tanta massa. Modelos com nitrogênio (como nossa atmosfera), ou com nuvens também descrevem bem os dados obtidos pelo Hubble e não dá para descartar nenhum dos dois cenários. Mas o que se sabe é que sem vapor d’água nenhum modelo se encaixa direito, ou seja, é sim muito provável que haja vapor d’água na atmosfera dessa super-Terra.

E por que tanto interesse em vapor d’agua?

Porque K2-18 b tem atmosfera com água na forma gasosa, podendo até ter nuvens. Além disso, está justo na região ao redor da estrela em que sua iluminação fornece condições para haver água líquida. Não é exagero especular que pode haver, de fato, água líquida em K2-18 b e, você sabe, água em estado líquido é uma condição muito importante para haver vida, ao menos a vida como conhecemos.

K2-18 b está a uma distância de 125 anos luz, uma distância pequena em termos relativos, o que o fará um alvo preferencial quando o telescópio espacial James Webb for lançado em 2021 se tudo der certo. Com um telescópio do porte dele, será possível obter mais detalhes da atmosfera do exoplaneta, investigando inclusive a possibilidade de haver outras substâncias, como metano, oxigênio e ozônio que foram propostos como assinaturas da existência de vida em outros planetas. Em menos de 10 anos teremos essa resposta!