Astrônomos que usaram o Telescópio Espacial James Webb revelaram novos detalhes sobre a atmosfera de WASP-107b, um exoplaneta apelidado de “planeta pipoca” devido à sua natureza inchada. Descobertas recentes revelam uma surpreendente assimetria leste-oeste na sua atmosfera, uma característica nunca antes vista, que lança nova luz sobre as condições atmosféricas dinâmicas deste objeto único.
Ilustração do exoplaneta WASP-107b orbitando sua estrela hospedeira. Esta ilustração é baseada em observações de trânsito do instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb da NASA e de outros telescópios espaciais e terrestres. Crédito da imagem: Rachel Amaro, Universidade do Arizona
O charmoso “Planeta Pipoca” volta a ser o centro das atenções! Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, uma equipe internacional de astrônomos descobriu novos detalhes sobre a atmosfera de WASP-107b, um exoplaneta cuja atmosfera se expandiu devido ao aquecimento das marés. WASP-107b, anteriormente descrito pelos investigadores como um “planeta pipoca” de densidade extremamente baixa, provou mais uma vez ser um fascinante objeto de estudo, com a sua atmosfera expandida e vibrante revelando características mais surpreendentes.
WASP-107b é um planeta gigante gasoso aproximadamente do mesmo tamanho de Júpiter, mas com apenas um décimo da massa. Agora, as técnicas avançadas de observação do JWST proporcionaram uma visão ainda mais detalhada, revelando assimetrias leste-oeste inesperadas na sua atmosfera – a primeira vez que tais detalhes foram observados num exoplaneta.
"Os nossos resultados anteriores mostraram que WASP-107b estava a expandir-se de forma incomum, quase como se o planeta estivesse a fazer pipocas sob o seu próprio calor," explicou o co-autor Luis Welbanks, investigador do 51Pegasib na Escola de Exploração Terrestre e Espacial da Universidade Estatal do Arizona. "Com o JWST, podemos obter uma compreensão mais clara da situação tridimensional em sua atmosfera. Acontece que há mais para festejar!"
A pesquisa foi publicada em 24 de setembro na revista Nature Astronomy. A pesquisa foi liderada por Matthew Murphy, um estudante de pós-graduação do Observatório Stewart da Universidade do Arizona, e também contou com a participação de Welbanks e do professor associado Michael Line, da Arizona State University.
Nova descoberta destaca assimetria atmosférica
No início de 2024, um estudo anterior liderado por pesquisadores da ASU descobriu que a temperatura interna e a massa do núcleo do WASP-107b eram significativamente mais altas do que se supunha anteriormente, graças à espectroscopia de banda larga que detectou simultaneamente moléculas de carbono, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Agora, uma reanálise das observações do JWST descobriu uma assimetria leste-oeste na atmosfera. Esta característica indica diferenças nas propriedades dos dois lados do exoplaneta.
"A origem desta assimetria é curiosa. Embora a nossa análise preliminar sugira que esta assimetria pode ser devida ao facto de um lado do planeta estar mais nublado do que o outro, também pode estar relacionada com a forma como o calor é transportado na atmosfera do planeta," disse Line. “É como se um lado do WASP-107b cozinhasse mais rápido que o outro!”
WASP-107b está bloqueado por maré em sua estrela, o que significa que um lado dele está sempre voltado para a estrela e é banhado pela luz do dia constante, enquanto o outro lado está permanentemente na escuridão. Esta condição, combinada com a baixa gravidade e o estado expandido do planeta, torna o WASP-107b um candidato ideal para estudar os processos únicos em funcionamento nas atmosferas dos exoplanetas.
Para estudar a atmosfera do planeta, os pesquisadores usaram uma técnica chamada espectroscopia de transmissão, que analisa a luz estelar que passa pela atmosfera de um exoplaneta ao passar na frente de sua estrela. A alta sensibilidade do JWST permitiu à equipe separar e examinar separadamente os sinais das bordas leste e oeste da atmosfera, um nível de detalhe nunca alcançado antes.
“A alta precisão do instrumento JWST é como equipar o planeta com uma lupa”, disse Wellbanks. “Podemos agora observar os processos específicos que ocorrem em cada lado da atmosfera do WASP-107b, fornecendo informações valiosas sobre como o clima funciona sob estas condições extremas.”
Conclusão: Pesquisas Futuras e Implicações
WASP-107b tem uma temperatura atmosférica de cerca de 890 graus Fahrenheit, que está na faixa intermediária entre os planetas do sistema solar e os exoplanetas mais quentes conhecidos. Isto torna-o um alvo importante para a compreensão da dinâmica dos diferentes climas e atmosferas nos exoplanetas.
"Tradicionalmente, as nossas técnicas de observação não têm funcionado bem para estes planetas de tamanho médio, por isso há muitas questões em aberto que podemos finalmente começar a responder," disse Murphy. "Por exemplo, alguns dos nossos modelos dizem-nos que planetas como WASP-107b não deveriam ter esta assimetria - por isso já estamos a aprender coisas novas."
Os investigadores planeiam agora realizar observações adicionais para aprofundar os factores desta assimetria atmosférica. Estes estudos em curso ajudarão os astrónomos a montar o puzzle de como este exoplaneta protuberante mantém a sua estrutura e como o calor, os ventos e a química atmosférica interagem para criar as condições únicas observadas em WASP-107b.
Compilado de/SciTechDaily