O Telescópio Espacial James Webb detectou vapor de água, de enxofre (SO2) e nuvens de areia na atmosfera de WASP-107b, um exoplaneta próximo, semelhante em tamanho a Júpiter, que orbita uma estrela ligeiramente mais fria e menos massiva que o Sol.
A descoberta, feita por uma equipe de astrônomos europeus codirigida pelo Instituto de Astronomia da Universidade Católica de Leuven, na Bélgica, foi possível graças ao instrumento James Webb, que permite observar o universo no infravermelho próximo e médio e ver objetos frios, muito distantes - como as primeiras galáxias - e escondidos pela poeira.
Um desses mundos fascinantes é o WASP-107b, um exoplaneta gasoso com massa semelhante à de Netuno, mas muito maior, quase como Júpiter, tornando o planeta bastante “esponjoso” em comparação com os gigantes gasosos do Sistema Solar.
A extraordinária esponjosidade permitiu à equipe observar a atmosfera dele e desvendar a complexa composição química que ele apresenta.
Segundo o estudo, cujos detalhes foram publicados nesta quarta-feira, 15, na revista científica Nature, na atmosfera do WASP-107b há vapor de água, dióxido de enxofre (SO2) e nuvens de silicato. Além disso, não há vestígios do gás de efeito estufa metano, dados que fornecem informações essenciais sobre a dinâmica e a química do planeta.
Nuvens de areia
A descoberta do dióxido de enxofre foi uma surpresa, dado que os modelos anteriores ao estudo previam que não haveria nenhum. Embora a estrela hospedeira emita uma fração relativamente pequena de fotóns de alta energia, a natureza esponjosa do planeta permite que eles cheguem profundamente à atmosfera e produzam as reações químicas necessárias para gerar dióxido de enxofre.
Além disso, a equipe observou que tanto as características espectrais do dióxido de enxofre como do vapor de água diminuíram significativamente em comparação com o que seriam num cenário sem nuvens.
Em relação às nuvens, a equipe identificou a composição química e detectou pequenas partículas de silicato, elemento primário da areia.
Em planetas gasosos que atingem temperaturas em torno de 1.000°C, as partículas de silicato podem congelar e formar nuvens, mas no WASP-107b, com uma temperatura de cerca de 500°C na atmosfera externa, os modelos tradicionais previram que essas nuvens se formariam mais profundamente, onde as temperaturas são muito mais altas.
Mas nuvens de areia no alto da atmosfera produzem chuva. Como é possível que essas nuvens de areia existam em grandes altitudes e continuem a persistir?
De acordo com o autor principal, Michiel Min, ver “essas nuvens de areia no alto da atmosfera deve significar que as gotas de chuva de areia evaporam em camadas mais profundas e muito quentes, e o vapor de silicato resultante é efetivamente deslocado novamente. Isso é muito semelhante ao ciclo de vapor de água e nuvens na Terra, mas com gotículas feitas de areia.”
O ciclo contínuo de sublimação e condensação através do transporte vertical é responsável pela presença duradoura de nuvens de areia na atmosfera do WASP-107b, conclui o estudo.
A investigação não só lança luz sobre o mundo exótico de WASP-107b, mas também amplia os limites da nossa compreensão das atmosferas exoplanetárias e representa um marco na exploração exoplanetária, revelando a intrincada interação de produtos químicos e condições climáticas nestes mundos distantes.
“O JWST está a revolucionando a caracterização de exoplanetas, fornecendo informações sem precedentes a uma velocidade extraordinária”, disse o outro autor principal, o professor Leen Decin, da Universidade Católica de Leuven./EFE
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