James Webb revela atmosfera complexa de “super Júpiter” sem estrela

Com a ajuda do telescópio James Webb, cientistas estão a avançar na compreensão da meteorologia exoplanetária e descobriram que as variações de brilho observadas no objeto SIMP 0136, uma massa planetária flutuante, são mais complexas do que se pensava.

Conceito artístico · NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)

SIMP 0136 é um objeto único na Via Láctea. Localizado a apenas 20 anos-luz da Terra, é cerca de 13 vezes mais massivo do que Júpiter e possui uma rotação rápida, completando um ciclo em apenas 2,4 horas. Este corpo celeste não orbita uma estrela, o que o torna ideal para estudos diretos sem interferências luminosas.

Recorrendo ao  telescópio espacial James Webb, uma equipa internacional de cientistas monitorizou a luz infravermelha emitida pelo SIMP 0136 ao longo de duas rotações completas. Equipamentos avançados como o NIRSpec e o MIRI permitiram captar milhares de espectros detalhados em diferentes comprimentos de onda, fornecendo uma visão tridimensional da sua atmosfera.

A investigação revelou que as variações de brilho observadas resultam de uma combinação de fatores atmosféricos intricados e não apenas de nuvens. Mais especificamente, a análise mostrou que as variações de brilho estão relacionadas com mudanças em camadas de nuvens, temperaturas e química do carbono. Camadas de nuvens compostas por partículas de ferro e silicatos foram identificadas em diferentes altitudes, apresentando padrões de brilho que variam conforme o objeto gira.

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Surpreendentemente, foram também detetadas alterações a altitudes elevadas, possivelmente associadas a pontos quentes causados por auroras ou pelo movimento de gases quentes na atmosfera. Além disso, variações na química do carbono, incluindo a presença de dióxido de carbono e monóxido de carbono, sugerem uma dinâmica química ainda não completamente compreendida.

Implicações para a meteorologia exoplanetária

Segundo os cientistas, esta investigação é crucial para entender as atmosferas de gigantes gasosos, tanto no nosso sistema solar como além dele, marcando um avanço significativo na compreensão da meteorologia exoplanetária. A descoberta de que diferentes regiões do objeto apresentam características atmosféricas distintas reforça a necessidade de múltiplas medições para compreender exoplanetas.

“Se estivéssemos a observar a Terra à distância, veríamos padrões diferentes em cada cor, refletindo oceanos, solos e vegetação,” explicou Philip Muirhead, coautor do estudo.

Os resultados da investigação foram publicados no The Astrophysical Journal Letters.