Pela primeira vez, os cientistas criaram com sucesso um mapa tridimensional detalhado da atmosfera de um exoplaneta, oferecendo informações sem precedentes sobre mundos distantes. Esta descoberta, conseguida utilizando dados do Telescópio Espacial James Webb (JWST) e uma técnica sofisticada chamada mapeamento de eclipses, revela zonas de temperatura distintas na atmosfera de WASP-18b, um gigante gasoso localizado a aproximadamente 400 anos-luz da Terra. A nova técnica é imensamente promissora para mapear variações de temperatura e estruturas de nuvens em outros exoplanetas no futuro.
Compreendendo o mapeamento do Eclipse: uma abordagem inovadora
Como funciona
O mapeamento de eclipses permite aos astrônomos criar imagens de exoplanetas que de outra forma seriam invisíveis devido ao brilho esmagador de suas estrelas hospedeiras. A técnica aproveita o fenómeno natural onde um planeta passa por trás da sua estrela, obscurecendo progressivamente a luz que reflete. Ao medir meticulosamente como a luz do exoplaneta muda à medida que desaparece e reaparece, os cientistas podem determinar variações de temperatura em diferentes altitudes e regiões da atmosfera. Isto é “extraordinariamente desafiador”, de acordo com Ryan Challener, pesquisador da Universidade Cornell e coautor do estudo publicado na Nature Astronomy.
Com base em trabalhos anteriores: de 2D a 3D
Anteriormente, os cientistas criaram um mapa bidimensional da temperatura do WASP-18b. O novo estudo expande significativamente isso, aproveitando os recursos do JWST e utilizando diferentes comprimentos de onda de luz para criar uma representação 3D muito mais detalhada. Ao observar seletivamente os comprimentos de onda absorvidos por substâncias como a água, os investigadores poderiam atingir níveis atmosféricos específicos, efetivamente “espreitando” através das camadas do planeta.
WASP-18b: Um gigante gasoso único
WASP-18b é um assunto fascinante para estudo. Este gigante gasoso possui aproximadamente 10 vezes a massa de Júpiter, mas completa uma órbita em torno de sua estrela em 23 horas notavelmente curtas. Devido ao bloqueio das marés, um lado do WASP-18b enfrenta perpetuamente a sua estrela, experimentando luz solar constante, enquanto o outro lado permanece bloqueado na escuridão.
Principais descobertas sobre a atmosfera do WASP-18b
As observações do JWST revelaram duas zonas de temperatura distintas no lado diurno do WASP-18b:
- Um Hotspot Central: Uma região circular diretamente voltada para a estrela, recebendo a luz solar mais intensa e exibindo as temperaturas mais altas.
- Um Anel Mais Frio: Estendendo-se do ponto quente até a borda do planeta, indicando que os ventos atmosféricos não estão redistribuindo efetivamente o calor por toda a superfície.
Os investigadores também detectaram uma concentração mais baixa de vapor de água dentro do hotspot em comparação com a média atmosférica geral do planeta. Eles teorizam que isto pode ser devido a temperaturas tão altas que estão a quebrar as moléculas de água – uma previsão anteriormente apoiada pela teoria, agora confirmada pela observação.
“Achamos que isso é uma evidência de que o planeta está tão quente nesta região que está começando a quebrar a água”, disse Challener. “Isso foi previsto pela teoria, mas é realmente emocionante ver isso com observações reais.”
Olhando para o Futuro: Pesquisas e Implicações Futuras
Os investigadores reconhecem que medições adicionais com o JWST podem aumentar drasticamente a resolução do mapa atmosférico do WASP-18b. Isto não só aprofundaria a nossa compreensão deste exoplaneta em particular, mas também permitiria aos cientistas estudar as atmosferas de outros gigantes gasosos, expandindo o nosso conhecimento dos sistemas planetários para além do nosso. Esta descoberta representa um salto significativo na nossa capacidade de caracterizar exoplanetas e procurar potenciais sinais de habitabilidade em mundos distantes.
