Telescópio James Webb revela diferenças entre manhã e noite em planeta gigante distante

Pesquisadores observaram um ciclo de nuvens em um exoplaneta (planeta fora do Sistema Solar) a partir de dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST). A análise mostra como a atmosfera do planeta muda entre manhã e noite, e pode ajudar os cientistas a entender melhor a composição e evolução de planetas da classe "Júpiter quente" - que ganham esse nome devido ao seu grande tamanho e alta temperatura. No estudo, publicado no dia 21 de maio na revista Science, foi analisado o planeta WASP-94A b, um gigante gasoso localizado na constelação de Microscopium, a cerca de 700 anos-luz da Terra. Segundo os pesquisadores, nuvens de silicato de magnésio — compostos minerais encontrados em rochas — se formam durante a manhã do planeta, mas desaparecem completamente ao anoitecer. Os chamados “Júpiteres quentes” orbitam extremamente perto de suas estrelas — mais perto do que Mercúrio está do Sol. Por enfrentarem temperaturas elevadas e intensa radiação, esses planetas são considerados bons laboratórios para estudar a dinâmica das nuvens em atmosferas extremas. Para estudar o planeta, os pesquisadores acompanharam sua passagem em frente à sua estrela. O JWST, um telescópio espacial de alta potência, permitiu observar separadamente as duas bordas do planeta durante o seu trânsito: a região onde o ar sai do lado noturno em direção ao lado iluminado (equivalente ao amanhecer) e a área oposta, onde o fluxo de ar segue do dia para a noite, correspondente ao entardecer. As observações revelaram uma diferença atmosférica marcante entre os dois lados do planeta. A região da manhã estava repleta de nuvens de silicato de magnésio, enquanto o lado do entardecer apresentava céu completamente limpo. “Foi uma enorme surpresa. As pessoas esperavam algumas diferenças, como o fato de ser mais frio de manhã do que à noite — algo natural que experimentamos aqui na Terra”, disse David Sing, Professor Distinto Bloomberg de Ciências da Terra e Planetárias na Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, em comunicado. “Mas o que vimos foi uma verdadeira dicotomia entre o clima em ambos os lados do planeta, e enormes diferenças na cobertura de nuvens, e isso muda completamente nossa visão do planeta.” Os pesquisadores sugerem duas possíveis explicações para o fenômeno. Uma hipótese é que ventos extremamente fortes levantem as nuvens no lado mais frio do planeta e depois as empurrem para regiões mais profundas da atmosfera quando alcançam o lado quente. A outra possibilidade é semelhante ao que acontece com neblinas matinais na Terra: as nuvens se formariam no lado escuro e evaporariam ao atingir temperaturas superiores a 1.000 ºC na parte iluminada. Segundo Sing, as nuvens sempre foram um dos principais obstáculos para analisar atmosferas de exoplanetas. Ele compara o processo a observar algo através de uma janela embaçada. “[Agora, porém] não só conseguimos clarear a visão, como finalmente podemos determinar a composição das nuvens e como elas se condensam e evaporam à medida que se movem pelo planeta”, explicou. Com a abordagem usada com o telescópio JWST, os pesquisadores descobriram que a composição de WASP-94A b é diferente do que se imaginava. Observações anteriores indicavam concentrações altas de oxigênio e carbono — centenas de vezes maiores que as de Júpiter. Com os novos dados, os pesquisadores concluíram que o planeta possui apenas cinco vezes mais desses elementos do que o gigante gasoso do Sistema Solar. Depois de usar WASP-94A b como referência, a equipe analisou outros oito gigantes gasosos quentes e encontrou o mesmo padrão climático em mais dois planetas: WASP-39 b e WASP-17 b. Agora, a equipe de pesquisa pretende ampliar o estudo com novos programas do telescópio James Webb para investigar ciclos de nuvens em diferentes tipos de exoplanetas.