CIÊNCIA

James Webb captura imagens de um “Saturno quente” a 700 anos-luz de distância

Planeta gira em órbita de uma estrela semelhante ao Sol e é bem diferente do Saturno do Sistema Solar

Por: Lucas Saba
Da redação | 3 de janeiro de 2023 - 21:55

Temperatura média no Saturno do Sistema Solar: 138 graus Celsius negativos. Temperatura média no “novo” Saturno: 871 graus Celsius, positivos. Batizado de WASP-39b, o exoplaneta (assim chamado por estar localizado fora do Sistema Solar) tem uma massa similar a Saturno, mas seu tamanho se aproxima do gigante Júpiter e orbita uma estrela situada a 700 anos-luz de distância. Cada ano-luz equivale a uma distância de cerca de 9,5 trilhões de quilômetros da Terra. Para se ter uma ideia, o “nosso” Saturno fica a “apenas” 1 bilhão e 400 milhões de quilômetros de distância da Terra, em média.

Fotos anteriores tiradas pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer mostraram a atmosfera do planeta, mas esta é a primeira vez que uma imagem mostra detalhadamente suas características e composição molecular da superfície, graças aos registros feitos pelo  Supertelescópio James Webb.

As altas temperaturas registradas no WASP-39b se devem ao fato de que ele está oito vezes mais próximo de sua estrela do que a proximidade de Mercúrio do Sol.

“A clareza dos sinais de várias moléculas diferentes nos dados é notável”, diz Mercedes López-Morales, astrônoma do Centro de Astrofísica de Harvard e Smithsonian. “Tínhamos previsto que veríamos muitos desses sinais, mas ainda assim, quando vi os dados pela primeira vez, fiquei impressionada.”

Saturno Quente

No canto superior da imagem é possível ver o destaque que o telescópio conseguiu capturar da composição das moléculas. (Crédito: Melissa Weiss do Centro de Astrofísica de Harvard) 

As descobertas são a prova de que o James Webb é uma ferramenta essencial para o estudo de exoplanetas, incluindo aqueles que podem ter atmosferas e superfícies semelhantes à da Terra.

“Observamos o exoplaneta com vários instrumentos que, juntos, fornecem uma ampla faixa do espectro infravermelho e uma panóplia de impressões digitais químicas inacessíveis até o JWST”, diz Natalie Batalha, astrônoma da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. “Dados como esses são uma virada de jogo.”

As fotografias foram analisadas por várias equipes científicas, com resultados publicados em cinco artigos no servidor de pré-impressão da Biblioteca da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos. Uma das descobertas mais importantes foi que o exoplaneta tem uma atmosfera de dióxido de enxofre, moléculas criadas a partir de reações químicas desencadeadas pela luz de alta energia da estrela-mãe do planeta. A camada de ozônio da Terra na atmosfera superior funciona de maneira semelhante.

“A surpreendente detecção de dióxido de enxofre finalmente confirma que a fotoquímica molda o clima de ‘Saturnos quentes’”, diz Diana Powell, pesquisadora do Hubble da NASA e astrônoma do Centro de Astrofísica, cuja equipe fez a descoberta do dióxido de enxofre. “O clima da Terra também é moldado pela fotoquímica, então nosso planeta tem mais em comum com os ‘Saturnos quentes’ do que sabíamos anteriormente!”

A atmosfera de dióxido de enxofre foi estimada em 871 graus Celsius. Além de ser feito principalmente de hidrogênio, acredita-se que o exoplaneta não seja habitável. WASP-39 b é mais semelhante a Saturno e Júpiter, pois sua massa se assemelha a Saturno, mas seu tamanho é comparável ao de Júpiter.

Outras características atmosféricas vistas através do Webb são sódio, potássio e vapor de água, juntamente com outras características da água que nunca foram vistas antes. O telescópio também encontrou vestígios de dióxido de carbono em resolução mais alta, mostrando o dobro de dados dos relatórios anteriores. Monóxido de carbono também foi detectado, mas não metano e sulfeto de hidrogênio. Se existirem tudo indico estarem presentes em níveis muito baixos.

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