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O Telescópio Espacial James Webb capturou um retrato molecular e químico detalhado dos céus de um planeta distante, marcando outro primeiro para a comunidade científica de exoplanetas.
WASP-39b, também conhecido como Bocaprins, pode ser encontrado orbitando uma estrela a cerca de 700 anos-luz de distância. É um exoplaneta – um planeta fora do nosso sistema solar – tão massivo quanto Saturno, mas muito mais próximo de sua estrela hospedeira, resultando em uma temperatura estimada de 1.600 graus Fahrenheit (871 graus Celsius) emitindo de seus gases, de acordo com a NASA. Este “Saturno quente” foi um dos primeiros exoplanetas que o telescópio Webb examinou quando começou suas operações científicas regulares.
As novas leituras fornecem uma análise completa da atmosfera de Bocaprins, incluindo átomos, moléculas, formações de nuvens (que parecem estar quebradas, em vez de um único cobertor uniforme como os cientistas esperavam anteriormente) e até mesmo sinais de fotoquímica causados por sua estrela hospedeira.
“Observamos o exoplaneta com vários instrumentos que, juntos, fornecem uma ampla faixa do espectro infravermelho e uma panóplia de impressões digitais químicas inacessíveis até (esta missão)”, disse Natalie Batalha, astrônoma da Universidade da Califórnia, Santa Cruz, que contribuiu e ajudou a coordenar a nova pesquisa, em um comunicado da NASA. “Dados como esses são uma virada de jogo.”
Os novos dados forneceram o primeiro sinal na atmosfera de um exoplaneta de dióxido de enxofre, uma molécula produzida a partir de reações químicas desencadeadas pela estrela hospedeira do planeta e sua luz de alta energia. Na Terra, a camada protetora de ozônio da atmosfera é criada de maneira semelhante a partir do calor e da luz solar em uma reação fotoquímica.
A proximidade de Bocaprins com sua estrela hospedeira o torna um assunto ideal para estudar tais conexões planeta-estrela. O planeta está oito vezes mais próximo de sua estrela hospedeira do que Mercúrio está do nosso sol.
“Esta é a primeira vez que vimos evidências concretas de fotoquímica – reações químicas iniciadas por luz estelar energética – em exoplanetas”, disse Shang-Min Tsai, pesquisador da Universidade de Oxford, no Reino Unido, em um comunicado da NASA. “Eu vejo isso como uma perspectiva realmente promissora para avançar nossa compreensão das atmosferas dos exoplanetas.”
Outros compostos detectados na atmosfera de Bocaprins incluem sódio, potássio e vapor d’água, confirmando observações anteriores feitas por outros telescópios espaciais e terrestres, incluindo o Telescópio Espacial Hubble.
Ter uma lista tão completa de ingredientes químicos em uma atmosfera exoplanetária fornece informações sobre como este planeta – e talvez outros – se formou. O inventário químico diversificado de Bocaprins sugere que vários corpos menores, chamados planetesimais, se fundiram para criar um eventual planeta golias, de tamanho semelhante ao segundo maior planeta do nosso sistema solar.
“Este é apenas o primeiro de muitos exoplanetas que serão estudados em detalhes pelo JWST. … Já estamos obtendo resultados muito empolgantes”, disse Nestor Espinoza, astrônomo do Space Telescope Science Institute, à CNN. “Isto é apenas o começo.”
As descobertas são favoráveis para sugerir a capacidade dos instrumentos do Webb de conduzir investigações em exoplanetas. Ao revelar um descritor detalhado da atmosfera de um exoplaneta, o telescópio teve um desempenho além das expectativas dos cientistas e promete uma nova fase de exploração na ampla variedade de exoplanetas na galáxia, de acordo com a NASA.
“Seremos capazes de ver o quadro geral das atmosferas dos exoplanetas”, disse Laura Flagg, pesquisadora da Universidade de Cornell e membro da equipe internacional que analisou os dados do Webb, em um comunicado. “É incrivelmente emocionante saber que tudo será reescrito. Essa é uma das melhores partes de ser um cientista.”
