Com o recente marco da descoberta do 500º planeta extra-solar, o futuro da astronomia planetária é promissor. Com a adição de observações de atmosferas de planetas em trânsito, os astrônomos estão obtendo uma imagem mais completa de como os planetas se formam e vivem.
Até agora, as observações das atmosferas foram limitadas aos planetas do tipo "Hot-Jupiter", que freqüentemente incham, estendendo suas atmosferas e facilitando sua observação. No entanto, um conjunto recente de observações, a ser publicado na edição de 2 de dezembro de Natureza, empurraram o limite inferior e ampliaram as observações das atmosferas exoplanetárias para uma super-Terra.
O planeta em questão, GJ 1214b, passa na frente de sua estrela-mãe quando visto da Terra, permitindo pequenos eclipses que ajudam os astrônomos a determinar características do sistema, como seu raio e também sua densidade. Trabalhos anteriores, publicados no Astrophysical Journal em agosto deste ano, observaram que o planeta tinha uma densidade incomumente baixa (1,87 g / cm3) Isso descartou um planeta inteiramente rochoso ou baseado em ferro, além de uma bola de neve gigante composta inteiramente de gelo d'água. A conclusão foi que o planeta estava cercado por uma atmosfera gasosa espessa e foram propostas as três atmosferas possíveis que poderiam satisfazer as observações.
A primeira foi que a atmosfera foi acumulada diretamente da nebulosa protoplanetária durante a formação. Nesse caso, a atmosfera provavelmente reteria grande parte da composição primordial de hidrogênio e hélio, pois a massa seria suficiente para impedir que ela escapasse rapidamente. A segunda foi que o próprio planeta é composto principalmente de gelados de água, dióxido de carbono, monóxido de carbono e outros compostos. Se um planeta desse tipo se formasse, a sublimação poderia resultar na formação de uma atmosfera que seria incapaz de escapar. Por fim, se um forte componente de material rochoso formasse o planeta, a saída de gases poderia produzir uma atmosfera de vapor d'água a partir de gêiseres, bem como monóxido de carbono e dióxido de carbono e outros gases.
O desafio para os astrônomos a seguir seria combinar os espectros da atmosfera com um desses modelos, ou possivelmente com um novo. A nova equipe é composta por Jacob Bean, Eliza Kempton e Derek Homeier, trabalhando na Universidade de Göttingen e na Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. O espectro da atmosfera do planeta era praticamente inexpressivo, não mostrando linhas de absorção fortes. Isso exclui amplamente o primeiro dos casos em que a atmosfera é principalmente hidrogênio, a menos que exista uma espessa camada de nuvens ocultando o sinal. No entanto, a equipe observa que esse achado é consistente com uma atmosfera composta em grande parte de vapores de gelo. Os autores são cuidadosos ao observar que "o planeta não abrigaria água líquida devido às altas temperaturas presentes em toda a atmosfera".
Essas descobertas não demonstram conclusivamente a natureza da atmosfera, mas limitam a degeneração a uma atmosfera cheia de vapor ou a uma com nuvens espessas e neblina. Apesar de não restringir completamente as possibilidades, Bean observa que a aplicação da espectroscopia de trânsito em uma super-Terra "alcançou um marco real no caminho para caracterizar esses mundos". Para um estudo mais aprofundado, Bean sugere que “[f] observações de seguimento em luz infravermelha de comprimento de onda maior são agora necessárias para determinar qual dessas atmosferas existe em GJ 1214b”.
