JWST mede "Júpiter Quente", um exoplaneta distante quente o suficiente para forjar ferro

Temperaturas escaldantes e ventos supersônicos dominam o WASP-43b.

Este conceito artístico mostra como poderia ser o exoplaneta gigante de gás quente WASP-43 b. Um planeta do tamanho de Júpiter, a cerca de 280 anos-luz de distância, o planeta orbita a sua estrela a uma distância de cerca de 2,1 milhões de quilômetros, completando um circuito em cerca de 19,5 horas. CRÉDITO: NASA, ESA, CSA 

O Telescópio Espacial James Webb da NASA não está apenas a capturar algumas das imagens mais detalhadas do nosso cosmos – também está a ajudar uma equipe internacional de astrônomos a determinar o clima em planetas a biliões de quilômetros de distância da Terra.

Seu último lançamento, WASP-43b, parece fazer jus ao seu nome extremamente heavy metal.

Os astrônomos descobriram o WASP-43b em 2011, mas inicialmente só conseguiram avaliar algumas de suas condições potenciais usando os telescópios espaciais Hubble e Spitzer, agora aposentados.

Dito isto, ficou imediatamente claro que o gigante gasoso é um abrasador.

De acordo com as suas medições, o planeta orbita a sua estrela a apenas 2,1 milhões de quilômetros de distância. Para efeito de comparação, isso não é nem 1/25 da distância que separa Mercúrio do Sol.

WASP-43b também está travado em sua órbita, o que significa que um lado está sempre voltado para sua estrela, enquanto a outra metade está constantemente envolta em escuridão.

Dados do Instrumento de Infravermelho Médio do telescópio James Webb da NASA mostram a mudança de brilho do sistema estelar e planetário WASP-43. O sistema parece mais brilhante quando o lado diurno quente do planeta está voltado para o telescópio, e fica mais escuro à medida que o lado noturno do planeta gira e aparece. Crédito: Taylor J. Bell (BAERI); Joanna Barstow (Universidade Aberta); Michael Roman (Universidade de Leicester) Design gráfico: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Mas a 280 anos-luz de distância e praticamente cara a cara com a sua estrela, WASP-43b é difícil de ver claramente através de telescópios.

Para obter uma visão melhor, os especialistas recorreram ao instrumento Mid-Infrared (MIRI) do James Webb para medir flutuações extremamente pequenas no brilho emitido pelo sistema WASP-43 a cada 10 segundos durante mais de 24 horas.

“Ao observar uma órbita inteira, conseguimos calcular a temperatura dos diferentes lados do planeta à medida que eles giram e aparecem.

A partir disso, poderíamos construir um mapa aproximado da temperatura em todo o planeta”, disse Taylor Bell, pesquisador do Bay Area Environmental Research Institute e principal autor de um estudo publicado ontem na Nature Astronomy, no anúncio de terça-feira.

Algumas dessas temperaturas são altas o suficiente para forjar ferro, com o lado diurno do WASP-43b atingindo uma média de quase 2.300 graus Fahrenheit.

E embora o lado noturno esteja a uma temperatura mais amena de 1.100 graus Fahrenheit, isso ainda está apenas cerca de 120 graus abaixo do ponto de fusão do alumínio.

Os dados de luz infravermelha média de amplo espectro do MIRI, combinados com leituras adicionais de telescópios e modelagem climática em 3D, também permitiram aos astrônomos medir os níveis de vapor de água em todo o planeta.

Com esta informação, a equipe poderia calcular melhor as propriedades da nuvem WASP-43b, incluindo sua espessura e altura.

Este conjunto de mapas mostra a temperatura do lado visível do exoplaneta gigante de gás quente WASP-43 b enquanto orbita a sua estrela. As temperaturas foram calculadas com base em mais de 8.000 medições de brilho pelo MIRI (o instrumento de infravermelho médio) do James Webb. Crédito: Ciência: Taylor J. Bell (BAERI); Joanna Barstow (Universidade Aberta); Michael Roman (Universidade de Leicester) Design gráfico: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Os dados luminosos também revelaram algo surpreendente sobre as condições atmosféricas do gigante gasoso – uma total falta de metano, que os astrônomos anteriormente supunham que poderia ser detectável, pelo menos no lado noturno.

Este fato implica que ventos equatoriais de quase 5.000 mph devem chicotear rotineiramente através do WASP-43b, que são rápidos o suficiente para evitar as reações químicas necessárias para produzir níveis detectáveis de metano.

“Com o Hubble, pudemos ver claramente que há vapor de água no lado diurno.

Tanto o Hubble quanto o Spitzer sugeriram que poderia haver nuvens no lado noturno”, disse Bell na terça-feira.

“Mas precisávamos de medições mais precisas do James Webb para realmente começar a mapear a temperatura, a cobertura de nuvens, os ventos e uma composição atmosférica mais detalhada em todo o planeta.”

Fonte: popsci.com