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O Telescópio Espacial James Webb prevê condições meteorológicas extremas no exoplaneta que chove rubis e safiras
Imagine um mundo onde a previsão do tempo indica ventos soprando a 11.000 milhas por hora (18.000 quilômetros por hora) e chuvas noturnas de metal líquido, rubis e safiras.
Esta é a realidade caótica que os astrônomos reuniram para WASP-121b, um “Júpiter ultraquente” que está entre os planetas mais extremos conhecidos além do sistema solar.
O gigante gasoso orbita sua estrela hospedeira a uma distância tão próxima que um único “ano” dura apenas 30,5 horas. Nessa proximidade – tão perto que, se se aproximasse, a gravidade estelar começaria a despedaçá-la – as imensas forças de maré da estrela hospedeira deformaram o planeta de uma esfera para uma forma semelhante a uma bola de futebol. As temperaturas no seu lado diurno sobem o suficiente para vaporizar metaisenquanto estudos anteriores sugeriram que o ferro pode condensar e cair como chuva no lado noturno mais frio. Agora, os astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb (JWST) acrescentaram mais uma peça ao retrato meteorológico mundial.
Ao rastrear mudanças subtis na luz estelar que passa pela atmosfera de WASP-121 b à medida que o planeta passava em frente da sua estrela, os investigadores detectaram diferenças entre as condições atmosféricas ao amanhecer e ao anoitecer, de acordo com o estudo.
“Com a sua qualidade observacional sem precedentes, o JWST dá-nos os vislumbres mais detalhados de planetas distantes até à data”, disse o principal autor do estudo, Cyril Gapp, do Instituto Max Planck de Astronomia, na Alemanha, num comunicado. declaração.
“Ao medir como a absorção de luz da estrela muda à medida que WASP-121 b gira, investigamos a longitude da sua atmosfera”, disse Gapp.
As observações sugerem que o terminador noturno do planeta – a região que gira fora da luz do dia – é mais quente do que o seu homólogo matinal. A descoberta é consistente com ventos poderosos transportando calor do lado diurno intensamente quente do planeta para o lado noturno mais frio, dizem os pesquisadores.
Como WASP-121 b está bloqueado por maré em sua estrela, um hemisfério fica permanentemente voltado para a estrela enquanto o outro permanece na escuridão. No entanto, durante um trânsito, o planeta gira apenas o suficiente a partir do ponto de vista do JWST para que diferentes regiões da sua atmosfera possam ser vistas.
Ao examinar como o sinal atmosférico mudou ao longo do tempo, Gapp e sua equipe descobriram que o lado noturno absorveu um pouco mais luz estelar do que o lado matutino, relata o estudo. Os investigadores também detectaram alterações nos sinais associados ao vapor de água e ao monóxido de carbono, que interpretam como evidência de diferenças de temperatura na atmosfera.
O lado noturno mais quente parece quente o suficiente para quebrar as moléculas de água na alta atmosfera, observa o estudo. Entretanto, o lado mais frio da manhã pode estar parcialmente obscurecido por nuvens feitas de minerais de silicato, embora o estudo note que serão necessários modelos mais sofisticados para determinar se tais nuvens estão realmente presentes.
As descobertas somam-se a um crescente conjunto de pesquisas sobre clima turbulento no WASP-121 b, incluindo dados recentes do Very Large Telescope no Chile, que revelaram condições complexas, em camadas e padrões de vento violento e correntes de jato abrangendo metade do mundo.
Observações anteriores com o Telescópio Espacial Hubble também encontrou evidências de que magnésio e ferro estavam escapando da atmosfera do planeta, provavelmente impulsionado por radiação ultravioleta intensa de sua estrela hospedeira.
A nova técnica da equipa poderá eventualmente ser aplicada a outros planetas ultraquentes, permitindo aos astrónomos comparar as condições atmosféricas numa amostra mais ampla de mundos distantes, observa o estudo.
O estudar foi publicado quarta-feira (10 de junho) na revista Nature Astronomy.
