Os planetas Hycean podem ser capazes de hospedar vida mesmo estando fora do que os cientistas consideram a zona habitável regular. Suas atmosferas espessas podem reter calor suficiente para manter os oceanos aquecidos, mesmo que não estejam perto de suas estrelas.
Os astrônomos encontraram outro desses potenciais mundos hicianos, chamado TOI-270 d.
A palavra hycean é uma junção de ‘hidrogênio’ e ‘oceano’ e descreve mundos com oceanos superficiais e atmosferas espessas ricas em hidrogênio. Os cientistas pensam que podem ser comuns em torno das anãs vermelhas e que podem ser habitáveis, embora qualquer vida que exista num mundo hiciano seja aquática.
Por conterem tanta água, os cientistas pensam que são maiores do que planetas não-hicianos comparáveis. Seu tamanho maior os torna alvos mais fáceis para estudos atmosféricos pelo JWST. Embora os mundos hicianos sejam agora em grande parte hipotéticos, o JWST está a anunciar uma nova era na ciência planetária e poderá ser capaz de mostrar que eles existem.
A capacidade do telescópio de caracterizar atmosferas de exoplanetas pode ser a chave para confirmar a sua existência. Usando a espectroscopia de transmissão, o telescópio espacial pode observar como a luz das estrelas viaja através de suas atmosferas, revelando a presença de certos produtos químicos importantes e até mesmo de bioassinaturas.
O exoplaneta TOI-270 d poderia ser um mundo hiciano, e um novo artigo apresenta evidências que apoiam isso. O papel é “Possíveis condições de Hycean no sub-Netuno TOI-270 d”, e foi publicado na revista Astronomy and Astrophysics. Os autores são Måns Holmberg e Nikku Madhusudhan, ambos do
Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge.
“O JWST inaugurou uma nova era nas caracterizações atmosféricas de exoplanetas temperados de baixa massa com detecções recentes de moléculas contendo carbono no candidato a mundo Hycean K2-18 b”, escrevem os autores. Esta foi uma descoberta importante, e os autores deste artigo dizem que o JWST tem mais para nos mostrar sobre as atmosferas dos exoplanetas. Neste trabalho, a dupla de investigadores examinou dois sub-Netunos no sistema TOI-270 enquanto transitavam pela sua anã-M. “Relatamos nossa caracterização atmosférica do planeta exterior TOI-270 d, um candidato a mundo Hycean, com espectroscopia de transmissão JWST…”, escrevem eles.
TOI-270 é uma estrela anã M (anã vermelha) a cerca de 73 anos-luz de distância. Sabe-se que as anãs vermelhas às vezes brilham violentamente, descartando a habitabilidade em planetas próximos. No entanto, os autores descrevem o TOI-270 como uma estrela silenciosa. Abriga três planetas sub-Netuno, e o par de planetas mais externos, TOI-270 c e d, são ambos candidatos a mundos hicianos. TOI-270 d é considerado o candidato mais forte.
TOI-270 d tem cerca de 4,2 massas terrestres e mede cerca de 2,1 raios terrestres. Demora pouco mais de 11 dias terrestres para completar uma órbita, fato que auxilia no estudo atmosférico. O Telescópio Espacial Hubble observou TOI-270 d recentemente, e suas observações sugeriram uma atmosfera rica em hidrogênio com algumas evidências de H2O. Esses resultados justificaram um exame mais aprofundado com o JWST mais poderoso.
Embora os cientistas ainda não tenham provado a existência de mundos hicianos, eles sabem algo sobre a sua química atmosférica. Num mundo oceânico com uma atmosfera espessa e rica em hidrogénio, os cientistas esperam encontrar fortes assinaturas de CH4 (metano) e CO2 e nenhuma evidência de NH3 (amônia.) Isso é o que o JWST encontrou em K2-18b, embora ainda haja incerteza se esse exoplaneta é um mundo hiciano.
Cada planeta é diferente, mas cada tipo deve ter coisas em comum. “Para os mundos Hyceanos, a presença de um oceano abaixo de uma fina atmosfera rica em H2 pode ser inferida por um aumento de CO2, H2O e/ou CH4, juntamente com um esgotamento de NH3”, escrevem os autores. Como TOI-270 d é um candidato a mundo hiceano, sua espectroscopia deve ser semelhante a outros candidatos hiceanos como K2-18b. “Portanto, para o candidato Hycean TOI-270 d, são necessárias observações dessas moléculas-chave contendo carbono, nitrogênio e oxigênio (CNO) para avaliar se é ou não um mundo Hycean”, explicam os autores do artigo.
Em outubro de 2023, o JWST observou TOI-270 b e d durante dois trânsitos. As observações totalizaram um tempo total de exposição de 5,3 horas. “Este evento raro permite a espectroscopia de transmissão de ambos os planetas”, escrevem os autores.
“Nossos resultados de recuperação atmosférica apoiam a inferência de uma atmosfera rica em H2 no TOI-270 d e fornecem informações valiosas sobre a abundância de moléculas CNO dominantes”, explicam os autores. Além disso, as abundâncias são semelhantes às encontradas pelo JWST em K2-18 b, outro mundo suspeito de hiceano.
Mas quando se trata de água, os resultados são menos certos. “Encontramos apenas evidências provisórias de H2O, com a significância da detecção e as estimativas de abundância variando…”, escrevem os autores. A detecção e abundância de H2O eram mais fortemente dependentes do método que os pesquisadores usaram para analisar os dados.
A aparência do CS2 (dissulfeto de carbono) na atmosfera do TOI-270 d é intrigante. É considerado um biomarcador detectável em atmosferas de mundos hicianos, bem como em atmosferas ricas em hidrogênio de mundos rochosos, embora as fontes diretas também possam ser vulcânicas ou fotoquímicas.
O espectro atmosférico também contém indícios de C2H6 (etano.) O etano pode ser um subproduto de reações fotoquímicas envolvendo metano e outros gases, inclusive biogênicos. A sua presença é outra indicação da presença de metano. Os pesquisadores também apontam que as abundâncias de etano e dissulfeto de carbono estão bem acima das previsões teóricas. “Mais observações são necessárias para restringir de forma robusta a presença e abundância de ambas as moléculas”, escrevem eles.
Tudo o que os pesquisadores podem concluir é que o TOI-720 d é um candidato a mundo hiciano. Mas embora as observações anteriores do HST que sugeriam o seu estado mostrassem a presença de H2Ó em um H2atmosfera rica, as observações do JWST fornecem mais profundidade. As detecções mais robustas de CH do JWST4 e companhia2, juntamente com sua não detecção de NH3torna-o um candidato mundial ainda mais forte.
“O planeta destaca-se como um candidato promissor de Hycean, consistente com as suas previsões iniciais como um mundo com potencial para oceanos habitáveis sob uma atmosfera rica em H2”, concluem os autores.
Fonte: InfoMoney
