Está chovendo rubis e safiras neste planeta

Um lugar onde os ventos sopram a 18.000 km/h e onde chove metal líquido, rubis e safiras: essa descrição, digna de um romance de ficção científica, corresponde à realidade de um exoplaneta chamado WASP-121b, um "Júpiter ultraquente" que desafia a imaginação. 

Ilustração artística do exoplaneta WASP-121b. Este gigante gasoso está tão próximo de sua estrela que as forças de maré o estão esticando, dando-lhe um formato oval. Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STSci)

Esse gigante gasoso orbita tão perto de sua estrela que um ano ali dura apenas 30,5 horas. Sua proximidade com a estrela é tamanha que as forças de maré o deformaram, dando-lhe um formato oval, e qualquer aproximação maior o desintegraria. Em seu lado diurno, as temperaturas são altas o suficiente para vaporizar metais, enquanto à noite, ferro ou mesmo cristais podem se condensar e se formar, caindo como chuva.

Graças ao Telescópio Espacial James Webb, astrônomos detectaram diferenças de temperatura entre o amanhecer e o anoitecer neste planeta. Observando como a luz estelar é absorvida quando WASP-121b passa em frente à sua estrela, eles descobriram que o terminador vespertino é mais quente que o matutino. Essa diferença se deve aos fortes ventos que transportam calor do lado diurno para o noturno. 

As medições também revelaram variações nos sinais de vapor d'água e monóxido de carbono. O lado vespertino mais quente pode estar decompondo moléculas de água na alta atmosfera. O lado matutino mais frio pode estar parcialmente obscurecido por nuvens de silicato, embora modelos mais avançados sejam necessários para confirmar essa hipótese. 

Esses novos dados complementam observações anteriores. O Telescópio Espacial Hubble já havia detectado magnésio e ferro escapando da atmosfera, provavelmente devido à intensa radiação ultravioleta da estrela. O Very Large Telescope, no Chile, revelou ventos complexos e correntes de jato que se estendem por metade do planeta.

A técnica utilizada pela equipe de Cyril Gapp, no Instituto Max Planck de Astronomia, pode ser aplicada a outros planetas ultraquentes. Isso permitirá comparações das condições atmosféricas desses mundos distantes, adicionando uma peça crucial à nossa compreensão dos exoplanetas. O estudo foi publicado na revista Nature Astronomy .

Espectroscopia de exoplanetas

Para estudar a atmosfera de um exoplaneta como o WASP-121b, os astrônomos utilizam a espectroscopia. Quando o planeta passa em frente à sua estrela (um trânsito), uma pequena fração da luz estelar atravessa sua atmosfera. As moléculas presentes absorvem certos comprimentos de onda específicos, criando uma espécie de impressão digital.

Ao analisar essa luz com instrumentos sensíveis como os do Telescópio Espacial James Webb, podemos identificar a composição química da atmosfera, sua temperatura e até mesmo os padrões de vento. Cada molécula deixa uma assinatura única: água, dióxido de carbono, metano e assim por diante.

Essa técnica nos permite sondar a atmosfera em diferentes altitudes e longitudes, fornecendo um mapa tridimensional das condições climáticas extraterrestres.

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