Telescópio James Webb realiza a primeira observação direta da superfície de um exoplaneta rochoso

O telescópio espacial James Webb realizou a primeira observação direta da superfície de um exoplaneta, superando a etapa de sondagem apenas atmosférica. O objeto de estudo foi o LHS 3844 b, uma super-Terra rochosa localizada a 48,5 anos-luz de distância, conforme detalhado em artigo publicado na revista Nature Astronomy em 4 de maio de 2026.

A descoberta foi conduzida por uma equipe internacional coordenada por Sebastian Zieba, do Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian, e Laura Kreidberg, diretora do Max Planck Institute for Astronomy. Para obter o espectro térmico do hemisfério iluminado do planeta, os pesquisadores utilizaram a técnica de espectroscopia de eclipse secundário, analisando três eventos ocorridos entre 2023 e 2024. O método consiste em medir a queda do brilho total do sistema quando o planeta passa atrás de sua estrela; a diferença entre o brilho com e sem o planeta revela o espectro emitido exclusivamente pela superfície.

Para capturar esses dados, foi utilizado o instrumento MIRI (Mid-Infrared Instrument), que opera no infravermelho médio, faixa ideal para detectar a radiação térmica emitida por rochas quentes na ausência de atmosfera. A análise espectral entre 5 e 12 mícrons identificou linhas consistentes com a presença de basalto e olivina, sem detecção de gases voláteis como dióxido de carbono (CO₂) ou dióxido de enxofre (SO₂). A ausência desses gases permitiu descartar a existência de uma atmosfera densa, possibilitando a leitura direta da geologia do planeta.

O LHS 3844 b orbita uma anã vermelha (estrela do tipo M) com 19% do raio e 15% da massa do Sol. Devido à proximidade extrema — orbitando a apenas 0,00624 unidade astronômica, o que equivale a três diâmetros estelares acima da superfície da estrela —, o planeta sofre acoplamento de maré. Esse fenômeno mantém o mesmo lado permanentemente voltado para a estrela, criando um hemisfério de dia eterno e outro de noite perpétua.

As temperaturas no lado iluminado variam entre 800 e 1.000 Kelvin, enquanto o lado noturno permanece drasticamente mais frio. Essa disparidade térmica, somada à falta de atmosfera para distribuir o calor, inviabiliza a existência de química líquida estável. A superfície escura do planeta sugere duas possibilidades: a presença de basalto fresco proveniente de vulcanismo recente ou rochas antiquíssimas desgastadas por bilhões de anos de radiação estelar e impactos de micrometeoritos. A falta de gases vulcânicos torna a segunda hipótese, o chamado "intemperismo espacial" (space weathering), a mais provável, assemelhando a composição do LHS 3844 b à da Lua e de Mercúrio.

Embora não seja habitável, o planeta serve como referência científica para entender que estrelas anãs M, as mais comuns da galáxia, podem ter planetas rochosos desprovidos de atmosfera quando orbitam muito próximas a elas. Esse padrão térmico também foi observado nos exoplanetas TRAPPIST-1 b e c. Em contrapartida, o K2-18 b, analisado em 2023, apresentou moléculas de carbono, sugerindo uma atmosfera espessa. Atualmente, o TRAPPIST-1 e, situado na zona temperada, permanece como o principal candidato à habitabilidade em sistemas de anãs M e segue sob observação do James Webb.

A capacidade de analisar a rocha diretamente, e não apenas os gases, amplia as possibilidades de inferência geológica em exoplanetas. O método aplicado ao LHS 3844 b deverá ser replicado em outros alvos, como GJ 1214 b, GJ 486 b e os planetas internos do sistema TRAPPIST-1. Com cerca de nove anos de combustível operacional restante, a NASA otimiza o cronograma de observações do James Webb para maximizar o retorno científico.

A estratégia de exploração segue uma triagem progressiva: identificação de planetas rochosos, medição de atmosferas e, por fim, a busca por biossinais. O caso do LHS 3844 b exemplifica a segunda etapa, fornecendo dados concretos sobre a ausência de química complexa. Para a década de 2040, está previsto o Habitable Worlds Observatory (HWO), que utilizará a tecnologia de coronógrafo para suprimir a luz estelar e buscar atmosferas em planetas a até 50 anos-luz.

No cenário nacional, o Brasil integra consórcios de astronomia por meio do IAG-USP, com participação no telescópio SOAR, no Chile, e no LSST/Vera Rubin Observatory, que envolve 170 profissionais de 26 instituições. Além disso, o país colabora com a NASA no programa SPARC4, via telescópio Pico dos Dias, em Minas Gerais, para o monitoramento de exoplanetas, e possui previsão de integração ao CTA (Cherenkov Telescope Array) para detecção de raios gama.