James Webb procura um exoplaneta sem neblina para responder a um mistério de longa data

Alguns dos exoplanetas mais comuns da nossa galáxia são também os mais misteriosos. Não temos um equivalente a este tipo de planeta, chamado sub-Netuno, no nosso sistema solar, mas agora o Telescópio Espacial James Webb está a descobrir detalhes sobre estes planetas pela primeira vez.

Menores que gigantes gelados como Netuno ou Urano, mas com uma composição gasosa mais semelhante a Saturno ou Júpiter, os subnetunos são considerados o tipo mais comum de exoplaneta, mas são difíceis de estudar porque são normalmente obscurecidos por nuvens e neblina. Isso significa que os astrónomos não foram capazes de estudar as suas atmosferas, ou de aprender muito sobre como estes planetas evoluem, ou por que não temos um no nosso sistema solar.

Mas recentemente, os astrónomos conseguiram usar o Webb para estudar um sub-Netuno chamado TOI-421 b. “Esperei toda a minha carreira por Webb para que pudéssemos caracterizar de forma significativa as atmosferas destes planetas mais pequenos,” disse a investigadora principal Eliza Kempton, da Universidade de Maryland, College Park. “Ao estudar as suas atmosferas, estamos a compreender melhor como os sub-Neptunos se formaram e evoluíram, e parte disso é compreender porque é que não existem no nosso sistema solar.”

Este planeta em particular foi selecionado para estudo devido ao seu calor extremo, com uma temperatura escaldante de cerca de 1.340 graus Fahrenheit. Isso é alto o suficiente para que não deveria haver metano presente na atmosfera do planeta, o que significa que não deveria formar uma névoa – e deveria, portanto, ser mais fácil de observar.

"Por que observamos este planeta, TOI-421 b? É porque pensamos que talvez não houvesse neblina", disse Kempton. “E a razão é que havia alguns dados anteriores que sugeriam que talvez os planetas acima de uma determinada faixa de temperatura estivessem menos envoltos por neblina ou nuvens do que outros.”

Graças à falta de neblina, os pesquisadores conseguiram observar a atmosfera do planeta e ver de que ela era composta. Eles encontraram vapor d’água, com grande quantidade de hidrogênio na atmosfera, bem como sugestões de monóxido de carbono e dióxido de enxofre – mas notavelmente, nenhuma indicação de metano ou dióxido de carbono. A grande quantidade de hidrogénio foi uma surpresa, pois difere dos poucos outros sub-Netunos que foram observados com Webb — então poderia este planeta ser uma anomalia? Ou talvez tenha se formado de maneira diferente desses outros planetas semelhantes?

Os pesquisadores esperam observar mais sub-Netunos para descobrir. “Desbloqueamos uma nova forma de observar estes sub-Netunos”, disse o pesquisador Brian Davenport. "Estes planetas de alta temperatura são passíveis de caracterização. Portanto, ao observar sub-Neptunos com esta temperatura, talvez sejamos mais propensos a acelerar a nossa capacidade de aprender sobre estes planetas."

A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal Letters .