Este exoplaneta distante tem uma atmosfera “como algo saído da ficção científica”

Durante décadas, os astrónomos têm-se questionado sobre planetas para além do nosso sistema solar — chamados exoplanetas — e se poderíamos aprender mais sobre estes mundos distantes. Com a introdução de ferramentas como o Telescópio Espacial James Webb , somos agora capazes não só de detectar exoplanetas, mas também de aprender sobre eles em detalhe . Recentemente, os astrónomos criaram a primeira imagem 3D da atmosfera de um exoplaneta, permitindo-lhes observar o clima de outro mundo.

Os investigadores usaram um telescópio terrestre, o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul (VLT do ESO), que consiste em quatro telescópios que trabalham em conjunto para fazer leituras detalhadas de objetos distantes. Eles descobriram que o exoplaneta WASP-121b, que tem temperaturas de superfície superiores a 3.000 Kelvins, ou 5.000 graus Fahrenheit, é tão quente que metais como ferro e titânio podem ser lançados na atmosfera, carregados por ventos fortes.

“A atmosfera deste planeta comporta-se de formas que desafiam a nossa compreensão de como funciona o clima – não apenas na Terra, mas em todos os planetas. Parece algo saído da ficção científica”, disse a investigadora principal Julia Victoria Seidel, do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile.

Ao observar a estrutura 3D da atmosfera, os pesquisadores descobriram que os planetas possuem ventos que atuam em diferentes camadas. Os elementos ferro, sódio e hidrogênio se movem em camadas separadas que giram de maneira diferente em relação à órbita do planeta. É uma imagem complexa e envolvente que sublinha que outros planetas têm sistemas que são tão complexos – ou até mais – que o clima do nosso próprio planeta, e que existem muitas novas configurações climáticas possíveis para descobrirmos.

Este diagrama mostra a estrutura e o movimento da atmosfera do exoplaneta Tylos (WASP-121b). O exoplaneta é mostrado de cima nesta figura, olhando para um dos seus pólos. O planeta gira no sentido anti-horário, de tal forma que mostra sempre o mesmo lado da sua estrela-mãe, por isso é sempre dia numa metade do planeta e noite na outra. A transição entre a noite e o dia é o “lado matinal”, enquanto o “lado noturno” representa a transição entre o dia e a noite; seu lado matinal está à direita e seu lado vespertino à esquerda.
Este diagrama mostra a estrutura e o movimento da atmosfera do exoplaneta Tylos (WASP-121b). O exoplaneta é mostrado de cima nesta figura, olhando para um dos seus pólos. ESO/M. Kornmesser

“O que descobrimos foi surpreendente: uma corrente de jato gira o material em torno do equador do planeta, enquanto um fluxo separado em níveis mais baixos da atmosfera move o gás do lado quente para o lado mais frio”, disse Seidel. “Este tipo de clima nunca foi visto antes em nenhum planeta.”

Uma animação mostra as descobertas de diferentes camadas e como elas se movem pelo planeta:

As observações foram feitas utilizando o instrumento ESPRESSO do VLT, que reúne dados de quatro grandes telescópios num único sinal, permitindo aos investigadores acompanhar o movimento de elementos como ferro, sódio e hidrogénio. Seguindo esses movimentos, eles puderam rastrear a trajetória dos ventos e construir um modelo 3D.

“É verdadeiramente surpreendente que sejamos capazes de estudar detalhes como a composição química e os padrões climáticos de um planeta a uma distância tão grande”, disse a investigadora Bibiana Prinoth, da Universidade de Lund, na Suécia.

A pesquisa está publicada em dois artigos nas revistas Nature e Astronomy & Astrophysics .