Com a ajuda do Telescópio Espacial James Webb (NASA/ESA/CSA), os investigadores identificaram estruturas de nuvens de silicato na atmosfera de um planeta distante. A atmosfera está constantemente a subir, misturando-se e movendo-se durante as 22 horas de duração do dia no planeta, levando o material mais quente para cima e o mais frio para baixo. As alterações de brilho resultantes são tão dramáticas que fazem deste objeto de massa planetária o mais variável até hoje conhecido. A equipa científica realizou também deteções extraordinariamente claras de água, metano e monóxido de carbono nos dados do Webb, e encontrou sinais de dióxido de carbono. Estamos perante o maior número de moléculas identificadas de uma só vez num planeta fora do nosso Sistema Solar.

A ilustração mostra as nuvens rodopiantes identificadas pelo Telescópio Espacial James Webb na atmosfera do exoplaneta VHS 1256 b. O planeta está a cerca de 40 anos-luz de distância e orbita duas estrelas que se por sua vez se orbitam mutuamente. As nuvens, repletas de poeira de silicato, estão constantemente a subir, misturando-se e movendo-se durante as 22 horas de duração do dia no planeta. Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI).

Catalogado como VHS 1256 b, o planeta está a aproximadamente 40 anos-luz de distância e orbita não uma, mas duas estrelas com um período de 10 mil anos. “VHS 1256 b está cerca de quatro vezes mais longe das suas estrelas que Plutão está do Sol, o que o torna um grande alvo para Webb”, disse Brittany Miles, da Universidade do Arizona, que lidera a equipa científica. “Isto quer dizer 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 830 graus Celsius.

No interior destas nuvens, o Webb detectou grãos de poeira de silicato de grandes e pequenas dimensões, que podem ser vistos num espectro. “Os grãos de silicato mais finos na atmosfera podem ser comparados a minúsculas partículas de fumo”, observou Beth Biller, da Universidade de Edimburgo, no Reino Unido, coautora do estudo. “Os grãos de maiores dimensões são comparáveis a 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 aparecer e permanecer mais altas na atmosfera, onde o Webb as pode detetar. Outra razão pela qual os céus do planeta são tão turbulentos é a sua idade. Em termos astronómicos, é bastante jovem. Desde a sua formação, apenas passaram 150 milhões de anos – e continuará a sofrer alterações e a arrefecer durante milhares de milhões de anos.

A equipa considera estas descobertas como as primeiras “moedas” retiradas de um espectro que os investigadores veem como um tesouro de dados. De facto, apenas começaram a identificar o seu conteúdo. “Identificámos silicatos, mas compreender melhor que tamanhos e formas de grãos correspondem a determinados tipos de nuvens irá exigir muito trabalho adicional”, disse Miles. “Esta não é a última palavra sobre este planeta – é o começo de um esforço de modelação em grande escala para ajustar os dados complexos do Webb”.

Embora todas as características observadas pela equipa tenham sido detetadas por outros telescópios em outros planetas, em outras partes da Via Láctea, as restantes equipas de investigação identificaram em geral apenas uma de cada vez. “Nenhum outro telescópio identificou ao mesmo tempo tantas caraterística num único alvo”, disse Andrew Skemer, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, coautor do estudo. “Estamos a ver muitas moléculas num único espectro do Webb, que detalham os dinâmicos sistemas de nuvens e climáticos do planeta”.

A equipa chegou a estas conclusões analisando dados de espectros recolhidos por dois instrumentos a bordo do Webb, o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e o MIRI (Mid-Infrared Instrument). Como o planeta orbita as suas estrelas a grande distância, os investigadores puderam observá-lo diretamente, em vez de utilizarem a técnica de trânsito ou um coronógrafo para obter estes dados.

Os espectrógrafos a bordo Webb, NIRSpece e MIRI, foram usados pela equipa para observar uma vasta seção de luz no infravermelho próximo e médio emitida pelo planeta VHS 1256 b. Na luz no espectro foram identificadas assinaturas de nuvens de silicato, água, metano e monóxido de carbono. Também foram encontrados sinais de dióxido de carbono. Crédito: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI), B. Miles (University of Arizona), S. Hinkley (University of Exeter), B. Biller (University of Edinburgh), A. Skemer (University of California, Santa Cruz).

Iremos aprender muito mais sobre VHS 1256 b nos próximos meses e anos, uma vez que esta equipa – e outras – continuam a analisar os dados infravermelhos de alta resolução do Webb. “Temos um enorme retorno para um tempo de telescópio tão modesto”, acrescentou Biller. “Com apenas algumas horas de observações, temos o que parece ser um potencial infinito para novas descobertas.”

E o que irá acontecer a este planeta daqui a milhares de milhões de anos? Como está tão afastado das suas estrelas, com o tempo, tornar-se-á mais frio e os seus céus poderão passar de nublados a limpos.

Os investigadores observaram VHS 1256 b através do programa Early Release Science do Webb, que foi concebido para ajudar a melhorar a capacidade de caracterizar planetas e os discos a partir dos quais eles se formam.

O artigo que apresenta este estudo foi publicado a 22 de março na revista The Astrophysical Journal Letters.

 

🇬🇧 English version available here

Fonte da notícia: ESA/Webb

Tradução: Teresa Direitinho

Classificação dos leitores
[Total: 0 Média: 0]