'Efeito estufa alien': James Webb acha CO2 em mundo fora do Sistema Solar

O Telescópio Espacial James Webb acaba de fazer mais um achado importante: encontrou, pela primeira vez, dióxido de carbono (CO2) na atmosfera de um exoplaneta (planeta fora do Sistema Solar). A Nasa e a ESA, agência espacial europeia, anunciaram a descoberta hoje (25) — mais uma prova do poder do novo aparelho, que pode fornecer detalhes inéditos sobre a formação o universo.

O exoplaneta em questão é o WASP-39b, um mundo muito quente e distante que vem sendo estudado desde 2011, quando foi descoberto. A cerca de 700 anos-luz de distância da Terra, é um gigante gasoso com massa equivalente à de Saturno e diâmetro 1,3 vez maior que o de Júpiter.

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Ele orbita sua estrela bem de perto — cerca de um oitavo da distância entre o Sol e Mercúrio, o planeta mais próximo —, fazendo com que por lá as temperaturas girem em torno de 900ºC e um ano seja muito curto (dura cerca de 4 dias, o tempo de uma volta completa).

E é justamente quando ele passa "na frente" desta estrela (do ponto de vista da Terra) que conseguimos observá-lo indiretamente, pela luz que é desviada pela atmosfera do planeta. Diferentes gases absorvem diferentes cores/comprimentos luminosos, e assim os cientistas podem determinar a composição atmosférica, em uma técnica conhecida como espectrometria.

Por ser enorme e passar tão frequentemente por seu sol, o WASP-39b é perfeito para nossos estudos de exoplanetas. Mas faltava um instrumento poderoso e sensível o suficiente para isso - mas nossos problemas acabaram com o James Webb.

Uma equipe de astrônomos usou o instrumento NIRSpec (Near Infrared Spectrograph, ou "espectômetro de infravermelho próximo") do telescópio, capaz de revelar a temperatura e composição de estrelas e atmosferas de planetas distantes.

Entre os dados, eles encontraram um pico (entre 4,1 e 4,6 microns) de CO2. Uma prova incontestável da presença do gás e a primeira vez que ele é detectado em um mundo fora do Sistema Solar. Um marco para o estudo de exoplanetas, que pode nos ajudar a compreender sua origem e evolução.

"Moléculas de dióxido de carbono são marcadores sensíveis da história da formação do planeta", afirmou Mike Line, da Arizona State University. "Quando medimos esta característica, podemos determinar o quanto de material gasoso e sólido foi usado para formar este gigante."

E não apenas o achado do composto químico foi importante. A espectrometria realizada por si só foi notável, por sua precisão e sensibilidade: nenhum observatório jamais mediu diferenças tão sutis no brilho de um sistema fora do nosso.

Um estudo sobre a descoberta deve ser divulgado em breve na revista Nature.

Como não conseguimos observá-los diretamente, por instrumentos ópticos, estudos de espectro são essenciais para revelar a composição de uma atmosfera. Isso pode indicar como é o objeto "por dentro", e até se há indícios de vida, mesmo que microbiana — como no caso da polêmica fosfina, encontrada em Vênus.

Na Terra, o dióxido de carbono serve para reter a energia recebida do Sol, regulando as temperaturas médias globais. O efeito estufa (hoje ampliado pela ação humana) é, na verdade, um fenômeno natural e de extrema importância para a existência de vida, impedindo, por exemplo, o congelamento dos oceanos.

Embora outros telescópios espaciais, como o Hubble e o Spitzer, já tenham detectado alguns compostos químicos na atmosfera do WASP-39 b, como vapor de água, sódio e potássio, essa foi a primeira vez que CO2 foi detectado fora do Sistema Solar (por aqui, Vênus e Marte têm atmosferas com abundância de dióxido de carbono).

Além disso, o James Webb se mostrou capaz de fazer este tipo de análise até em atmosferas mais finas de planetas menores, algo até então impossível para os outros aparelhos. "Na próxima década, faremos esta medição em uma variedade de planetas, fornecendo detalhes sobre como eles se formam e a singularidade do nosso próprio Sistema Solar", acrescentou Line.