NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
Esta ilustração conceptualiza as nuvens rodopiantes identificadas pelo Telescópio Espacial James Webb na atmosfera do exoplaneta VHS 1256 b
Graças ao Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, os investigadores identificaram características de nuvens de silicato na atmosfera de um planeta distante.
A atmosfera está constantemente a subir, misturando-se e movendo-se durante o seu dia de 22 horas, trazendo material mais quente para cima e empurrando material mais frio para baixo.
As mudanças de brilho resultantes são tão dramáticas que é o objeto de massa planetária mais variável conhecido até à data.
A equipa científica também fez deteções extraordinariamente claras de água, metano e monóxido de carbono com os dados do Webb, e encontrou evidências de dióxido de carbono.
Este é o maior número de moléculas alguma vez identificadas de uma só vez num planeta para lá do nosso Sistema Solar.
Catalogado como VHS 1256 b, o planeta está a cerca de 40 anos-luz de distância e orbita não uma, mas duas estrelas ao longo de um período de 10.000 anos.
“VHS 1256 b está cerca de quatro vezes mais longe das suas estrelas do que Plutão está do nosso Sol, o que o torna um grande alvo para o Webb”, disse Brittany Miles, da Universidade do Arizona, líder da equipa científica. “Isso significa que a luz do planeta não está misturada com a luz das suas estrelas“.
Mais acima na sua atmosfera, onde as nuvens de silicato se agitam, as temperaturas atingem os 830º C.
Dentro dessas nuvens, o Webb detetou tanto grãos de poeira de silicato grandes como pequenos, que podem ser vistos num espectro.
“Os grãos de silicato mais finos na sua atmosfera podem ser mais como as pequenas partículas no fumo”, salientou a coautora Beth Biller da Universidade de Edimburgo, Reino Unido. “Os grãos maiores podem ser mais parecidos com partículas de areia muito quentes e muito pequenas”.
VHS 1256 b tem baixa gravidade em comparação com as anãs castanhas mais massivas, o que significa que as suas nuvens de silicato podem parecer e permanecer mais altas na sua atmosfera, onde o Webb as pode detetar.
Outra razão porque os seus céus são tão turbulentos é a idade do planeta. Em termos astronómicos, é bastante jovem. Apenas se passaram 150 milhões de anos desde a sua formação – e continuará a mudar e a arrefecer durante milhares de milhões de anos.
Em muitos aspetos, a equipa considera estas descobertas como as primeiras “moedas” de um espectro que o encara como um tesouro de dados. Em muitos aspetos, eles apenas começaram a identificar o seu conteúdo.
“Identificámos silicatos, mas uma melhor compreensão de quais os tamanhos e formas de grãos que correspondem a tipos específicos de nuvens vai exigir muito trabalho adicional”, disse Miles.
“Esta não é a palavra final sobre este planeta – é o início de um esforço de modelagem em grande escala para encaixar nos dados complexos do Webb”.
NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), B. Miles (Universidade do Arizona), S. Hinkley (Universidade de Exeter), B. Biller (Universidade de Edimburgo), A. Skemer (Universidade da Califórnia, Santa Cruz)
Uma equipa de investigação liderada por Brittany Miles da Universidade do Arizona utilizou dois instrumentos conhecidos como espectrógrafos a bordo do Telescópio Espacial James Webb, um no NIRSpec e outro no MIRI, para observar uma vasta secção de luz no infravermelho próximo a médio emitida pelo planeta VHS 1256 b. Traçaram a luz no espectro, identificando assinaturas de nuvens de silicato, água, metano e monóxido de carbono. Encontraram também evidências de dióxido de carbono.
Embora todas as características observadas pela equipa tenham sido avistadas noutros planetas noutras partes da Via Láctea, por outros telescópios, outras equipas de investigação tipicamente identificaram apenas uma de cada vez.
“Nenhum outro telescópio identificou tantas características ao mesmo tempo para um único alvo”, disse o coautor Andrew Skemer, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. “Estamos a ver muitas moléculas num único espectro do Webb que detalham os dinâmicos sistemas climáticos e de nuvens do planeta”.
A equipa chegou a estas conclusões analisando dados conhecidos como espectros recolhidos por dois instrumentos a bordo do Webb, o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e o MIRI (Mid-Infrared Instrument).
Uma vez que o planeta orbita a uma distância tão grande das suas estrelas, os investigadores puderam observá-lo diretamente, em vez de utilizarem a técnica de trânsito ou um coronógrafo para obterem estes dados.
Haverá muito mais a aprender sobre VHS 1256 b nos meses e anos vindouros, dado que esta equipa – e outras – continuam a analisar os dados infravermelhos de alta resolução do Webb.
“Há um enorme retorno num tempo de observação muito modesto“, acrescentou Biller. “Com apenas algumas horas de observações, temos o que parece ser um potencial sem fim para descobertas adicionais”.
O que poderá vir a ser deste planeta daqui a milhares de milhões de anos? Uma vez que está tão longe das suas estrelas, tornar-se-á mais frio com o tempo e os seus céus poderão passar de nublados a limpos.
Os investigadores observaram VHS 1256 b como parte do programa ERS (Early Release Science) do Webb, que foi concebido para ajudar a transformar a capacidade da comunidade astronómica em caracterizar os planetas e os discos a partir dos quais estes se formam.
O artigo científico da equipa foi publicado no passado dia 22 de março na revista The Astrophysical Journal Letters.
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