Em 2023, os astrônomos relataram uma tentativa de detecção de sulfeto de dimetila – que é predominantemente produzido por micróbios marinhos na Terra e considerado um gás de bioassinatura – na atmosfera do exoplaneta super-Terra K2-18b. Em um papel publicado no Cartas de diários astrofísicosUniversidade da Califórnia, o astrônomo de Riverside Shang-Min Tsai e colegas desafiam essa descoberta, mas também descrevem como o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA pode verificar a presença de sulfeto de dimetila.
Representação da visão provável de um mundo Hycean. Crédito da imagem: Shang-Min Tsai/UCR.
K2-18 é uma anã vermelha localizada a aproximadamente 111 anos-luz de distância, na constelação de Leão.
Também conhecida como EPIC 201912552, a estrela hospeda dois exoplanetas massivos: K2-18b e K2-18c.
Descoberto pela primeira vez em 2015, K2-18b tem um raio de 2,2 vezes o da Terra e é cerca de 8 vezes mais massivo.
O planeta orbita sua estrela a cada 33 dias a uma distância de aproximadamente 0,15 UA e tem um Índice de Similaridade com a Terra de 0,73.
Recebe 1,28 vezes a intensidade de luz da Terra e sua temperatura de equilíbrio é de 28 graus Fahrenheit (menos 2 graus Celsius).
K2-18c, descoberto em 2017, tem uma massa cerca de 7,5 vezes a da Terra, orbita a estrela hospedeira uma a cada 9 dias e é provavelmente demasiado quente para estar na zona habitável.
Em 2023, os astrônomos relatado uma tentativa de detecção de sulfeto de dimetila (DMS) na atmosfera de K2-18b.
“K2-18b recebe quase a mesma quantidade de radiação solar que a Terra”, disse o Dr.
“E se a atmosfera for removida como fator, K2-18b tem uma temperatura próxima da da Terra, o que também é uma situação ideal para encontrar vida.”
“A atmosfera do K2-18b é composta principalmente de hidrogênio, ao contrário da nossa atmosfera baseada em nitrogênio.”
“Mas houve especulação de que K2-18b tem oceanos de água, como a Terra. Isso faz do K2-18b um mundo potencialmente Hyceano, o que significa uma combinação de uma atmosfera de hidrogénio e oceanos de água.”
“O que foi a cereja do bolo, em termos de busca por vida, é que no ano passado pesquisadores relataram uma tentativa de detecção de DMS na atmosfera daquele planeta, que é produzido pelo fitoplâncton oceânico da Terra.”
“O DMS é a principal fonte de enxofre transportado pelo ar no nosso planeta e pode desempenhar um papel na formação de nuvens.”
Como os dados do telescópio eram inconclusivos, o Dr. Tsai e os co-autores queriam entender se DMS suficiente poderia acumular-se para níveis detectáveis em K2-18b.
“O sinal DMS de Webb não era muito forte e só apareceu de certas maneiras durante a análise dos dados”, disse o Dr.
“Queríamos saber se poderíamos ter certeza do que parecia ser uma dica sobre o DMS.”
Esta impressão artística mostra os planetas K2-18b ec e sua estrela hospedeira. Crédito da imagem: NASA/ESA/Hubble/M. Kornmesser.
Com base em modelos computacionais que explicam a física e a química do DMS, bem como a atmosfera baseada no hidrogénio, os investigadores descobriram que é improvável que os dados mostrem a presença de DMS.
“O sinal se sobrepõe fortemente ao metano, e acreditamos que distinguir DMS do metano está além da capacidade deste instrumento”, disse o Dr. Tsai.
No entanto, os cientistas acreditam que é possível que o DMS se acumule até níveis detectáveis.
Para que isso acontecesse, o plâncton ou alguma outra forma de vida teria de produzir 20 vezes mais DMS do que o que existe na Terra.
Detectar vida em exoplanetas é uma tarefa difícil, dada a distância da Terra.
Para encontrar o DMS, Webb precisaria usar um instrumento mais capaz de detectar comprimentos de onda infravermelhos na atmosfera do que o usado no ano passado.
Felizmente, o telescópio utilizará tal instrumento ainda este ano, revelando definitivamente se existe DMS no K2-18b.
“As melhores bioassinaturas num exoplaneta podem diferir significativamente daquelas que encontramos hoje mais abundantes na Terra”, disse o Dr. Eddie Schwieterman, astrobiólogo da Universidade da Califórnia, em Riverside.
“Num planeta com uma atmosfera rica em hidrogénio, é mais provável que encontremos DMS produzido pela vida em vez de oxigénio produzido por plantas e bactérias, como na Terra.”
_____
Shang Min Tsai e outros. 2024. Gases biogênicos de enxofre como bioassinaturas em mundos aquáticos temperados subnetunianos. ApJL 966, L24; dois: 10.3847/2041-8213/ad3801
