26/08/2022 - 1:00
O Telescópio Espacial James Webb da NASA capturou a primeira evidência clara de dióxido de carbono na atmosfera de um exoplaneta, um planeta fora do nosso sistema solar.
O exoplaneta, WASP-39b, é um gigante de gás quente orbitando uma estrela parecida com o Sol que está a 700 anos-luz da Terra e faz parte de uma investigação maior do Webb que inclui dois outros planetas em trânsito, segundo a NASA. Compreender a composição atmosférica de planetas como WASP-39b é fundamental para conhecer suas origens e como evoluíram, observou a agência em um comunicado à imprensa.
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“As moléculas de dióxido de carbono são marcadores sensíveis da história da formação do planeta”, disse Mike Line, professor associado da Escola de Exploração da Terra e do Espaço da Universidade Estadual do Arizona, no comunicado à imprensa. Line é membro da equipe JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science, que conduziu a investigação.
A equipe fez a observação de dióxido de carbono usando o espectrógrafo de infravermelho próximo do telescópio – um dos quatro instrumentos científicos de Webb – para observar a atmosfera de WASP-39b. Sua pesquisa faz parte do Early Release Science Program, uma iniciativa projetada para fornecer dados do telescópio à comunidade de pesquisa de exoplanetas o mais rápido possível, orientando estudos e descobertas científicas adicionais.
Esta última descoberta foi aceita para publicação na revista Nature
“Medindo essa característica de dióxido de carbono, podemos determinar quanto sólido versus quanto material gasoso foi usado para formar este planeta gigante gasoso”, acrescentou Line. “Na próxima década, o JWST fará essa medição para uma variedade de planetas, fornecendo informações sobre os detalhes de como os planetas se formam e a singularidade do nosso próprio sistema solar”.
Uma nova era na pesquisa de exoplanetas
O telescópio Webb altamente sensível foi lançado no dia de Natal de 2021 em direção à sua órbita atual a 1,5 milhão de quilômetros (quase 932.000 milhas) da Terra. Ao observar o universo com comprimentos de onda de luz mais longos do que outros telescópios espaciais usam, Webb pode estudar o início dos tempos mais de perto, caçar formações não observadas entre as primeiras galáxias e espiar dentro de nuvens de poeira onde estrelas e sistemas planetários estão se formando atualmente.
No espectro capturado da atmosfera do planeta, os pesquisadores viram uma pequena colina entre 4,1 e 4,6 mícrons – um “sinal claro de dióxido de carbono”, disse a líder da equipe Natalie Batalha, professora de astronomia e astrofísica da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, no lançamento. (Um mícron é uma unidade de comprimento igual a um milionésimo de um metro.)
“Dependendo da composição, espessura e nebulosidade da atmosfera, ela absorve algumas cores de luz mais do que outras – fazendo com que o planeta pareça maior”, disse Munazza Alam, membro da equipe, pós-doutoranda no Laboratório de Terra e Planetas da Carnegie Institution for Ciência. “Podemos analisar essas diferenças minúsculas no tamanho do planeta para revelar a composição química da atmosfera.”
O acesso a esta parte do espectro de luz – que o telescópio Webb torna possível – é crucial para medir a abundância de gases como metano e água, bem como dióxido de carbono, que se acredita existir em muitos exoplanetas, de acordo com a NASA. Como os gases individuais absorvem diferentes combinações de cores, os pesquisadores podem examinar “pequenas diferenças no brilho da luz transmitida em um espectro de comprimentos de onda para determinar exatamente do que é feita uma atmosfera”, de acordo com a NASA.
Anteriormente, os telescópios Hubble e Spitzer da NASA descobriram vapor de água, sódio e potássio na atmosfera do planeta. “Observações anteriores deste planeta com Hubble e Spitzer nos deram pistas tentadoras de que o dióxido de carbono pode estar presente”, disse Batalha. “Os dados do JWST mostraram uma característica inequívoca de dióxido de carbono que era tão proeminente que praticamente gritava conosco”.
“Assim que os dados apareceram na minha tela, o enorme recurso de dióxido de carbono me agarrou”, disse o membro da equipe Zafar Rustamkulov, estudante de pós-graduação do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias de Morton K. Blaustein da Universidade Johns Hopkins, em uma notícia. liberar. “Foi um momento especial, cruzando um importante limiar nas ciências dos exoplanetas”, acrescentou.
Descoberto em 2011, a massa do WASP-39b é aproximadamente a mesma de Saturno e aproximadamente um quarto da de Júpiter, enquanto seu diâmetro é 1,3 vezes maior que o de Júpiter. Como o exoplaneta orbita muito perto de sua estrela, ele completa um circuito em pouco mais de quatro dias terrestres.
