O tempo para hoje: auroras num planeta errante

Uma forte atividade semelhante à das auroras boreais é a característica principal do boletim meteorológico de hoje, que nos chega de um estranho exoplaneta, em vez de um normal estúdio de televisão. Isto graças a uma equipa de astrónomos do Trinity College, Dublin, que utilizou o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para observar de perto o clima de um vizinho planeta errante, SIMP-0136.

Impressão de artista do objeto de massa planetária SIMP-0136. Crédito: Dr. Evert Nasedkin 

A sensibilidade requintada dos instrumentos a bordo do telescópio espacial permitiu à equipa observar alterações minúsculas no brilho do planeta à medida que este girava, as quais foram utilizadas para seguir as mudanças de temperatura, cobertura de nuvens e química.

Surpreendentemente, estas observações também iluminaram a forte atividade auroral de SIMP-0136, semelhante às auroras boreais aqui na Terra ou às poderosas auroras de Júpiter, que aquecem a sua atmosfera superior.

"Estas são algumas das medições mais precisas da atmosfera de qualquer objeto extrassolar até à data, e a primeira vez que foram medidas diretamente alterações nas propriedades atmosféricas", disse o Dr. Evert Nasedkin, do Canadá, pós-doc na Escola de Física de Trinity, o autor principal do artigo científico que foi publicado na revista Astronomy & Astrophysics.

"E com mais de 1500° C, SIMP-0136 faz com que a onda de calor deste verão pareça amena", continuou. "As observações precisas que fizemos permitiram-nos registar com precisão alterações de temperatura inferiores a 5° C. Estas mudanças de temperatura estavam relacionadas com alterações subtis na composição química deste planeta flutuante, o que sugere a existência de tempestades - semelhantes à Grande Mancha Vermelha de Júpiter - a ficarem visíveis com a rotação do objeto."

Outra descoberta surpreendente foi a falta de variabilidade das nuvens em SIMP-0136. Poder-se-ia esperar que mudanças na cobertura de nuvens levassem a mudanças na atmosfera, semelhante à observação de manchas de nuvens e céu azul aqui na Terra.

Em vez disso, a equipa descobriu que a cobertura de nuvens era constante na superfície de SIMP-0136. Às temperaturas de SIMP-0136, estas nuvens são diferentes das da Terra, sendo compostas por grãos de silicato, semelhantes à areia da praia.

Esta é a primeira publicação do novo grupo "Exo-Aimsir" liderado pela professora Johanna Vos da Escola de Física da Trinity, e inclui contribuições de todos os membros do grupo, incluindo os candidatos a doutoramento Merle Schrader, Madeline Lam e Cian O'Toole. 

Estes dados foram inicialmente publicados por uma equipa semelhante liderada por Allison McCarthy da Universidade de Boston, mas a nova análise revelou mais pormenores sobre a atmosfera.

"Diferentes comprimentos de onda da luz estão relacionados com diferentes características atmosféricas. À semelhança da observação das mudanças de cor acima da superfície da Terra, as mudanças de cor em SIMP-0136 são determinadas por alterações nas propriedades atmosféricas", acrescentou o Dr. Nasedkin.

"Assim, utilizando modelos de última geração, podemos inferir a temperatura da atmosfera, a composição química e a posição das nuvens".

A professora Vos afirmou: "Este trabalho é empolgante porque mostra que, aplicando as nossas técnicas de modelação de ponta a conjuntos de dados de ponta do JWST, podemos começar a juntar as peças dos processos que conduzem o clima em mundos para além do nosso Sistema Solar. Compreender estes processos meteorológicos será crucial para continuarmos a descobrir e a caracterizar exoplanetas no futuro".

"Embora, por enquanto, este tipo de observações de variabilidade espetroscópica esteja limitado a anãs castanhas isoladas, como esta, as futuras observações com o ELT (Extremely Large Telescope) e, eventualmente, com o HWO (Habitable Worlds Observatory) permitirão o estudo da dinâmica atmosférica de exoplanetas, desde gigantes gasosos semelhantes a Júpiter até mundos rochosos".

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