James Webb captura "retrato" da composição atmosférica de exoplaneta gasoso
Por Danielle Cassita | Editado por Patricia Gnipper | 22 de Novembro de 2022 às 17h04
O telescópio James Webb acaba de capturar um “retrato” diferente do exoplaneta WASP-39 b: enquanto iniciava suas operações científicas e ajustava seus instrumentos, o observatório capturou dados dos átomos e moléculas presentes na atmosfera deste mundo, capazes de revelar como as nuvens existentes ali se formaram e até mesmo as origens do planeta.
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Localizado a cerca de 700 anos-luz, o exoplaneta WASP-39 b é considerado um “Saturno quente”, ou seja, é um mundo com massa parecida com aquela de Saturno, e orbita sua estrela mais próximo dela do que Mercúrio está do Sol. Agora, os dados coletados pelo Webb revelam um perfil da atmosfera do planeta, junto do que a compõe: o WASP-39 b contém água, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, sódio e potássio.
“Observamos o exoplaneta com alguns instrumentos que, juntos, abraçam uma grande parte do espectro infravermelho e de assinaturas químicas que eram inacessíveis até o James Webb”, disse Natalie Batalha, astrônoma da Universidade da Califórnia. Entre as revelações sem precedentes proporcionadas pelos instrumentos do James Webb, está a primeira detecção de dióxido de enxofre na atmosfera de um exoplaneta.
Este composto é produzido por reações químicas desencadeadas pela luz altamente energética, vinda da estrela que o planeta orbita. O processo é conhecido como “fotoquímica”, e as detecções representam a primeira evidência concreta de sua ocorrência em outros mundos. Com a descoberta, os cientistas usaram modelos computacionais de fotoquímica em dados para aprimorar a modelagem e, assim, conseguir o conhecimento necessário para a interpretação de possíveis sinais de habitabilidade no futuro.
Os demais compostos identificados, como vapor d’água, sódio e potássio, confirmam o que foi mostrado em observações anteriores, e oferecem também assinaturas da água em comprimentos de onda mais longos, que ainda não foram observados. O dióxido de carbono foi observado em maior resolução, e o monóxido de carbono foi detectado.
Já o metano e sulfeto de hidrogênio estavam ausentes dos dados; caso existam no planeta, eles ocorrem em níveis bastante baixos. A grande variedade de “ingredientes” da atmosfera do exoplaneta, somada aos detalhes e precisão dos danos, permite que os cientistas entendam a proporção entre diferentes elementos. Assim, eles podem compreender melhor como este e outros planetas nasceram do disco de gás e poeira que cercou a estrela no passado.
No caso do WASP-39 b, ele parece ter nascido de colisões e fusões com planetesimais (objetos formados por poeira, rochosas e outros), que acabaram formando um planeta maior. “Os dados indicam que o oxigênio é muito mais abundante do que o carbono na atmosfera, o que indica potencialmente que o WASP-39 b se formou longe de sua estrela”, observou Kazumasa Ohno, pesquisador e coautor de um dos estudos que descreve as descobertas.
Os artigos que descrevem as descobertas estão disponíveis no repositório online arXiv, sem revisão de pares.