Um mundo do tamanho de Júpiter, situado a apenas 7,5 anos-luz de distância, é quimicamente complexo e mais parecido com o nosso planeta do que se esperava.
© NASA (ilustração de uma anã marrom)
Recorrendo ao telescópio espacial James Webb, Brittany Miles, astrônoma assistente do Observatório Steward da Universidade do Arizona, liderou uma equipe que passou 11 horas observando WISE 0855, a anã marrom mais fria conhecida, recolhendo um espectro da sua luz a cada 15 minutos. O resultado é o retrato em série temporal deste mundo gélido, e a primeira confirmação direta de que as nuvens de água em outro corpo celeste mudam de espessura ao longo do tempo, tal como a meteorologia na Terra.
O estudo revela que a atmosfera de WISE 0855 é moldada por, pelo menos, dois processos distintos que ocorrem simultaneamente: nuvens de água a grandes altitudes que se tornam mais espessas e mais finas à medida que o objeto gira, e gases químicos profundos que são arrastados para cima por convecção a partir de grandes profundidades. Distinguir esses dois sinais, algo anteriormente impossível com telescópios mais antigos, é o que torna os dados do Webb tão poderosos.
As anãs marrons ocupam uma estranha posição intermediária. Demasiado massivas para serem planetas, demasiado pequenas para serem estrelas, brilham tenuemente com o calor residual da sua formação. WISE 0855, com cerca de 265 Kelvin, mais fria do que a superfície da Terra, situa-se no extremo inferior dessa categoria, tornando a fronteira ainda mais difusa. Com cerca do dobro da massa de Júpiter e quase o mesmo tamanho, parece e comporta-se, em muitos aspectos, como um planeta gigante à deriva.
À medida que WISE 0855 gira, diferentes zonas da sua superfície vão ficando visíveis, cada uma com uma cobertura de nuvens e uma temperatura ligeiramente diferentes. O espectrógrafo de média resolução do Webb foi suficientemente sensível para rastrear essas diferenças em características moleculares específicas, algo que nenhum observatório anterior tinha conseguido fazer para um objeto tão frio. Para além das temperaturas variáveis que acompanhavam a rotação da anã marrom, o espectrógrafo também captou um sinal rítmico, semelhante a uma onda, associado a gases específicos: monóxido de carbono e fosfina. Essas substâncias químicas flutuam porque o calor proveniente das profundezas da anã marrom as está constantemente impulsionando para cima, em direção à superfície.
Este tipo de sinal químico é familiar aos cientistas planetários. Em Júpiter, a mistura convectiva arrasta gases das camadas profundas e quentes para a atmosfera visível. O mesmo processo, denominado química de desequilíbrio, já tinha sido observado anteriormente em anãs marrons mas observá-lo variando em tempo real, molécula a molécula, é um território inexplorado.
Os princípios básicos da física da convecção, das nuvens e da química que regem Júpiter também regem este exoplaneta frio e à deriva, a mais de sete anos-luz de distância.
Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal.
Fonte: University of Arizona