Telescópio Espacial James Webb encontra água em super

A atmosfera do exoplaneta WASP-18 b atinge quase 5.000 graus Fahrenheit (2.700 graus Celsius).

O Telescópio Espacial James Webb encontrou vestígios de vapor d'água na atmosfera de um exoplaneta gigante gasoso superquente que orbita sua estrela em menos de um dia terrestre.

O exoplaneta em questão, WASP-18 b, é um gigante gasoso 10 vezes mais massivo que o maior planeta do sistema solar, Júpiter. O planeta é bastante extremo, pois orbita a estrela parecida com o sol WASP-18, localizada a cerca de 400 anos-luz da Terra, a uma distância média de apenas 1,9 milhão de milhas (3,1 milhões de quilômetros). Para efeito de comparação, o planeta mais interno do sistema solar, Mercúrio, gira em torno do Sol a uma distância de 39,4 milhões de milhas (63,4 milhões de km).

Devido à proximidade da estrela-mãe, as temperaturas na atmosfera do WASP-18 b são tão altas que a maioria das moléculas de água se desfaz, disse a NASA em um comunicado. O fato de Webb ter conseguido resolver as assinaturas da água residual é uma prova dos poderes de observação do telescópio.

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“O espectro da atmosfera do planeta mostra claramente várias características de água pequenas, mas medidas com precisão, presentes apesar das temperaturas extremas de quase 5.000 graus Fahrenheit (2.700 graus Celsius)”, escreveu a NASA no comunicado. “É tão quente que destruiria a maioria das moléculas de água, então ver sua presença mostra a extraordinária sensibilidade de Webb para detectar a água restante”.

WASP-18 b, descoberto em 2008, foi estudado por outros telescópios, incluindo o Telescópio Espacial Hubble, o telescópio espacial de raios-X da NASA Chandra, o caçador de exoplanetas TESS e o agora aposentado Telescópio Espacial Spitzer infravermelho. Nenhum desses telescópios espaciais, no entanto, era sensível o suficiente para ver as assinaturas de água na atmosfera do planeta.

“Como as características da água neste espectro são tão sutis, elas foram difíceis de identificar em observações anteriores”, disse Anjali Piette, pós-doutorando da Carnegie Institution for Science e um dos autores da nova pesquisa, em comunicado. “Isso tornou realmente emocionante finalmente ver as características da água com essas observações do JWST”.

Além de ser tão massivo, quente e próximo de sua estrela-mãe, WASP-18 b também é travado por maré. Isso significa que um lado do planeta está constantemente voltado para a estrela, assim como o lado mais próximo da lua sempre está voltado para a Terra. Como resultado desse bloqueio de maré, existem diferenças consideráveis ​​de temperatura em toda a superfície do planeta. As medições do Webb, pela primeira vez, permitiram aos cientistas mapear essas diferenças em detalhes.

As medições descobriram que as partes mais intensamente iluminadas do planeta podem ser até 2.000 graus F (1.100 graus C) mais quentes do que aquelas na zona crepuscular. Os cientistas não esperavam diferenças de temperatura tão significativas e agora acham que deve haver algum mecanismo ainda não compreendido em ação que impede a distribuição de calor pelo globo terrestre.

“O mapa de brilho do WASP-18 b mostra uma falta de ventos leste-oeste que é melhor correspondida por modelos com arrasto atmosférico”, disse o co-autor Ryan Challener, da Universidade de Michigan, no comunicado. "Uma possível explicação é que este planeta tem um forte campo magnético, o que seria uma descoberta empolgante!"

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Para criar o mapa de temperatura, os pesquisadores calcularam o brilho infravermelho do planeta medindo a diferença no brilho da estrela-mãe durante o tempo em que o planeta transitou na frente do disco da estrela e depois quando desapareceu atrás dele.

“O JWST está nos dando a sensibilidade para fazer mapas muito mais detalhados de planetas gigantes quentes como WASP-18 b do que nunca”, Megan Mansfield, Sagan Fellow da Universidade do Arizona e um dos autores do artigo que descreve os resultados. disse no comunicado. "Esta é a primeira vez que um planeta foi mapeado com o JWST, e é realmente emocionante ver que parte do que nossos modelos previram, como uma queda acentuada na temperatura longe do ponto do planeta diretamente voltado para a estrela, é realmente visto. nos dados."