sexta-feira, 24 de março de 2023

Nuvens rodopiantes e sombrias num planeta remoto

Graças ao telescópio espacial James Webb, foram identificadas características de nuvens de silicato na atmosfera de um planeta distante.

© STScI (ilustração do exoplaneta VHS 1256 b)

A atmosfera está constantemente subindo, 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 equipe científica também fez detecções 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 localizado além 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. O 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. 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 detectou 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 de fuligem. Os grãos maiores podem ser mais parecidos com partículas de areia muito quentes. 

O VHS 1256 b tem baixa gravidade em comparação com as anãs marrons mais massivas, o que significa que as suas nuvens de silicato podem parecer e permanecer mais altas na sua atmosfera. Outra razão porque os seus céus são tão turbulentos é a idade do planeta. Apenas se passaram 150 milhões de anos desde a sua formação, e continuará mudando e arrefecendo durante bilhões de anos. 

Embora todas as características observadas pela equipe tenham sido avistadas em outros planetas em outras partes da Via Láctea, por outros telescópios, outros pesquisadores tipicamente identificaram apenas uma de cada vez. Nenhum outro telescópio identificou tantas características ao mesmo tempo para um único alvo. Num único espectro do Webb são vistas muitas moléculas que detalham os dinâmicos sistemas climáticos e de nuvens do planeta. 

Estas conclusões foram obtidas pela análise dos 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 pesquisadores puderam observá-lo diretamente, em vez de utilizarem a técnica de trânsito ou um coronógrafo para obterem estes dados. O que poderá vir a ser deste planeta daqui a bilhões de anos? Uma vez que está tão longe das suas estrelas, se tornará mais frio com o tempo e os seus céus poderão passar de nublados a limpos. 

Os pesquisadores 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 astronômica em caracterizar os planetas e os discos a partir dos quais estes se formam. 

Um artigo científico foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters

Fonte: Space Telescope Science Institute

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