James Webb detecta dióxido de carbono na atmosfera de exoplaneta

O telescópio espacial James Webb deu nesta quinta-feira (25) mais uma amostra de seu poder, com a primeira detecção definitiva de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera de um exoplaneta.

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WASP-39b é um gigante gasoso a cerca de 700 anos-luz de nós, com massa equivalente à de Saturno e diâmetro 1,3 vezes maior que o de Júpiter. Com temperatura estimada em 900 ºC, ele tem uma órbita muito próxima de sua estrela, cerca de um oitavo da distância entre nosso Sol e o planeta mais próximo dele, Mercúrio

O planeta foi descoberto em 2011 a partir de observações em solo, quando os cientistas detectaram minúsculas variações no brilho da estrela WASP-39 quando o planeta passava à sua frente, uma vez a cada quatro dias.

Durante estas passagens, parte da luz da estrela é “filtrada” pela atmosfera do planeta. Como diferentes gases absorvem diferentes frequências luminosas (ou “cores”), cientistas podem gerar um “espectro de transmissão” e determinar a composição atmosférica.

Devido ao seu tamanho e frequência com que passa em frente à sua estrela, WASP-39b é o candidato ideal para esse tipo de análise. Mas para isso os astrônomos precisam de um instrumento poderoso o suficiente. E é aí que entra o James Webb.

A equipe usou o instrumento Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) para gerar um espectro da atmosfera do planeta. E encontrou um pequeno pico entre 4,1 e 4,6 microns, prova incontestável da presença de dióxido de carbono, marcado a primeira detecção do tipo em um mundo fora do sistema solar.

“Assim que os dados apareceram na minha tela, essa estonteante marca do dióxido de carbono me prendeu”, disse Zafar Rustamkulov, estudante de pós-graduação da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, e membro da equipe de exoplanetas em trânsito. “Foi um momento especial, cruzando um importante limiar nas ciências dos exoplanetas.”

Mesmo sem a detecção de dióxido de carbono, esse espectro seria notável. Nenhum observatório jamais mediu diferenças tão sutis no brilho de tantas cores individuais na faixa de 3 a 5,5 mícrons em um espectro de transmissão de exoplanetas antes.

O acesso a esta parte do espectro é crucial para medir a abundância de gases como água e metano, bem como dióxido de carbono, que se acredita existir nas atmosferas de muitos tipos diferentes de exoplanetas. Inclusive nos menores, com tamanho similar ao da Terra.

“Detectar um sinal tão claro de dióxido de carbono no WASP-39 b é um bom presságio para a detecção de atmosferas em planetas menores e de tamanho terrestre”, disse Natalie Batalha, da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA, que lidera a equipe de pesquisadores. estudando exoplanetas em trânsito com Webb.

“É incrível ver o instrumento ESA NIRSpec produzindo esses dados incríveis tão cedo na missão, quando sabemos que ainda podemos melhorar a qualidade dos dados no futuro”, acrescentou Sarah Kendrew, Cientista de Calibração e Instrumento MIRI da ESA Webb no Space Telescope Science. Instituto em Baltimore, EUA.

Fonte: ESA