Uma nova investigação com o Telescópio Espacial James Webb, da NASA, revelou a presença de moléculas ricas em carbono, incluindo metano e dióxido de carbono, na atmosfera de K2-18 b, um planeta com uma massa 8,6 vezes maior que a Terra. Essa descoberta acrescenta novos dados às pesquisas recentes que sugerem que K2-18 b pode ser um exoplaneta Hycean, com potencial para possuir uma atmosfera rica em hidrogênio e uma superfície coberta por oceanos de água.

A abundância de metano e dióxido de carbono, e a escassez de amônia, apoiam a hipótese de que pode haver um oceano de água sob uma atmosfera rica em hidrogênio em K2-18 b. Essas observações iniciais com o Webb também sugerem uma possível detecção de uma molécula chamada sulfeto de dimetila (DMS). Na Terra, essa molécula só é produzida por vida, principalmente por fitoplâncton em ambientes marinhos.

A primeira visão das propriedades atmosféricas deste exoplaneta na zona habitável veio das observações do Telescópio Espacial Hubble, da NASA, o que levou a estudos adicionais que desde então mudaram nossa compreensão deste sistema.

A inferência do DMS é menos robusta e requer validação adicional. “As próximas observações com o Webb deverão confirmar se o DMS está realmente presente na atmosfera de K2-18 b em níveis significativos”, explicou Madhusudhan. A equipe pretende agora conduzir pesquisas de acompanhamento com o espectrógrafo MIRI (Mid-Infrared Instrument) do telescópio, que espera validar ainda mais suas descobertas e fornecer novos insights sobre as condições ambientais em K2-18 b.

Exoplaneta

K2-18 b orbita a estrela anã K2-18 na zona habitável e está localizado a 120 anos-luz da Terra, na constelação de Leão. Exoplanetas como K2-18 b, que têm tamanhos entre os da Terra e Netuno, são únicos e desconhecidos em nosso sistema solar. A falta de equivalentes próximos torna esses “sub-Netunos” mal compreendidos, e a natureza de suas atmosferas é objeto de debate ativo entre os astrônomos.

A sugestão de que o sub-Netuno K2-18 b poderia ser um exoplaneta Hycean é intrigante, pois alguns astrônomos acreditam que esses mundos podem ser ambientes promissores para procurar evidências de vida em exoplanetas.

“Nossas descobertas destacam a importância de considerar ambientes habitáveis diversos na busca por vida em outros lugares”, explicou Nikku Madhusudhan, astrônomo da Universidade de Cambridge e autor principal do estudo. “Tradicionalmente, a busca por vida em exoplanetas tem se concentrado principalmente em planetas rochosos menores, mas os maiores mundos Hycean são significativamente mais adequados para observações atmosféricas.”

Probabilidade de vida

Embora K2-18 b esteja na zona habitável e se saiba que possui moléculas ricas em carbono, isso não significa necessariamente que o planeta possa sustentar vida. O tamanho considerável do planeta, com um raio 2,6 vezes maior que o da Terra, sugere que seu interior provavelmente contém um grande manto de gelo de alta pressão, semelhante a Netuno, mas com uma atmosfera de hidrogênio mais fina e uma superfície oceânica.

Os mundos Hycean são previstos para ter oceanos de água, mas também é possível que o oceano seja muito quente para ser habitável ou permanecer líquido.

A caracterização das atmosferas de exoplanetas como K2-18 b, ou seja, a identificação de seus gases e condições físicas, é uma área muito ativa na astronomia. No entanto, esses planetas são ofuscados — literalmente — pelo brilho de suas estrelas-mãe muito maiores, o que torna a exploração de atmosferas exoplanetárias particularmente desafiadora.