James Webb descobre nuvens de quartzo na atmosfera de exoplaneta

A descoberta informa aos cientistas sobre a variedade de materiais que moldam os ambientes planetários, com base em dados do instrumento MIRI, que o JPL geriu durante o lançamento. 

A atmosfera do planeta gigante gasoso quente WASP-17 b, representado neste conceito artístico, é composta principalmente de hidrogénio e hélio, juntamente com pequenas quantidades de vapor de água e sugestões de dióxido de carbono e outras moléculas. Crédito: NASA, ESA, CSA e R. Crawford (STScI)

Pesquisadores usando o Telescópio Espacial James Webb da NASA detectaram evidências de nanocristais de quartzo nas nuvens de alta altitude de WASP-17 b, um exoplaneta quente de Júpiter a 1.300 anos-luz da Terra. A detecção, que foi possível exclusivamente com o MIRI (Mid-Infrared Instrument) de Webb, marca a primeira vez que partículas de sílica (SiO2) foram detectadas na atmosfera de um exoplaneta. Ficamos emocionados!” disse David Grant, pesquisador da Universidade de Bristol, no Reino Unido, e primeiro autor de um artigo publicado hoje no Astrophysical Journal Letters . 

“Sabíamos, pelas observações do Hubble , que devia haver aerossóis – pequenas partículas que constituem nuvens ou neblina – na atmosfera de WASP-17 b, mas não esperávamos que fossem feitos de quartzo.”

Os silicatos (minerais ricos em silício e oxigênio) constituem a maior parte da Terra e da Lua, bem como outros objetos rochosos do nosso sistema solar, e são extremamente comuns em toda a galáxia. Mas os grãos de silicato anteriormente detectados nas atmosferas de exoplanetas e anãs marrons parecem ser feitos de silicatos ricos em magnésio, como olivina e piroxênio, e não apenas quartzo – que é SiO2 puro.

O resultado desta equipa, que também inclui investigadores do Centro de Investigação Ames da NASA e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, dá um novo rumo à nossa compreensão de como as nuvens de exoplanetas se formam e evoluem. “Esperávamos ver silicatos de magnésio”, disse a coautora Hannah Wakeford, também da Universidade de Bristol. “Mas o que estamos vendo, em vez disso, são provavelmente os blocos de construção deles, as minúsculas partículas de ‘semente’ necessárias para formar os grãos maiores de silicato que detectamos em exoplanetas mais frios e anãs marrons.”

É difícil determinar exatamente quanto quartzo existe e quão difundidas são as nuvens. “As nuvens estão provavelmente presentes ao longo da transição dia/noite (o terminador), que é a região que as nossas observações sondam,” disse Grant. Dado que o planeta está bloqueado pelas marés com um lado diurno muito quente e um lado noturno mais frio, é provável que as nuvens circulem ao redor do planeta, mas vaporizem quando atingem o lado diurno mais quente. “Os ventos podem estar movendo essas minúsculas partículas vítreas a milhares de quilômetros por hora.” 

WASP-17 b é um dos três planetas visados ​​pelas investigações de Reconhecimento Profundo de Atmosferas de Exoplanetas da Equipe de Cientistas do Telescópio JWST usando Espectroscopia Multi-instrumentos (DREAMS), que são projetadas para reunir um conjunto abrangente de observações de um representante de cada classe- chave de exoplanetas: um Júpiter quente, um Netuno quente e um planeta rochoso temperado. As observações MIRI do quente Júpiter WASP-17 b foram feitas como parte do programa GTO 1353 .

Fonte: jpl.nasa.gov