Novas observações do exoplaneta WASP-39b mostram as “impressões digitais” de átomos e moléculas, bem como sinais de química ativa e nuvens. Este exoplaneta foi um dos primeiros a ser examinado pelo telescópio James Webb quando iniciou operações científicas regulares.
WASP-39 b é um planeta diferente de qualquer outro em nosso sistema solar: um gigante do tamanho de Saturno que orbita sua estrela oito vezes mais perto do que Mercúrio está do nosso Sol. Desde então, os resultados têm animado a comunidade científica. Os instrumentos extremamente sensíveis neste novo olho no espaço forneceram um perfil dos constituintes atmosféricos do WASP-39 e identificaram muitos conteúdos, incluindo água, dióxido de carbono, sódio e potássio. E, agora, ele conseguiu mais um furo: um perfil molecular e químico dos céus de um mundo distante.
Enquanto o Webb e outros telescópios espaciais, incluindo o Hubble e o Spitzer, da NASA, já revelaram ingredientes isolados da atmosfera deste planeta em chamas, as novas leituras fornecem um menu completo de átomos, moléculas e até sinais de química ativa e nuvens. Os dados mais recentes também fornecem uma pista sobre como essas nuvens seriam de perto: divididas, em vez de um único cobertor uniforme sobre o planeta.
O conjunto de instrumentos altamente sensíveis do telescópio foi apontado para a atmosfera de WASP-39 b, um “Saturno quente” orbitando uma estrela a cerca de 700 anos-luz de distância. As descobertas são um bom presságio para a capacidade dos instrumentos do telescópio espacial de realizar uma ampla gama de investigações de todos os tipos de exoplanetas, incluindo pequenos mundos rochosos como os do sistema TRAPPIST-1.
Diferentes tipos de produtos químicos na atmosfera absorvem diferentes cores do espectro da luz das estrelas, então as cores que faltam dizem aos astrônomos quais moléculas estão presentes.
Fonte: NASA
“Estamos observando o exoplaneta com múltiplos instrumentos que, juntos, fornecem uma ampla faixa do espectro infravermelho e um leque de assinaturas químicas inacessíveis até esta missão”, disse Natalie Batalha, astrônoma da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que contribuiu e ajudou a coordenar a nova pesquisa. “Dados como este são uma virada de jogo.” Entre as revelações inéditas está a primeira detecção na atmosfera de um exoplaneta de dióxido de enxofre (SO2), uma molécula produzida a partir de reações químicas desencadeadas pela luz de alta energia da estrela-mãe do planeta. Na Terra, a camada protetora de ozônio na atmosfera superior é criada de maneira semelhante.
“Esta é a primeira vez que vimos evidências concretas de fotoquímica – reações químicas iniciadas pela luz estelar energética – em exoplanetas”, disse Shang-Min Tsai, pesquisador da Universidade de Oxford, no Reino Unido, e principal autor do artigo que explica o fenômeno da origem a partir de dióxido de enxofre na atmosfera de WASP-39 b. “Eu vejo isso como uma perspectiva realmente promissora para avançar nossa compreensão das atmosferas dos exoplanetas com esta missão.”
Isso levou os cientistas a aplicar modelos de computador de fotoquímica a dados que exigem que a física seja totalmente explicada. As melhorias resultantes na modelagem ajudarão a construir conhecimento tecnológico para interpretar possíveis sinais de habitabilidade no futuro. “Os planetas são esculpidos e transformados à medida que orbitam dentro do banho de radiação da estrela hospedeira”, observou Natalie. “Na Terra, essas transformações permitem que a vida prospere.” A proximidade do planeta com sua estrela hospedeira também o torna um laboratório para estudar os efeitos da radiação. Uma melhor compreensão da conexão estrela-planeta deve trazer uma noção mais profunda de como esses processos afetam a diversidade de mundos observados na galáxia.
