Astrónomos descobrem nuvens de areia na atmosfera de uma estrela morta
Novas observações confirmam que alguns mundos alienígenas têm nuvens de rocha.
Novas observações do Telescópio Espacial James Webb (JWST) confirmam que alguns mundos alienígenas têm nuvens de rocha. Segundo uma equipa internacional de astrónomos, o telescópio detetou diretamente nuvens de silicato na atmosfera de uma anã castanha. É a primeira vez que tal deteção é feita num corpo com massa planetária fora do Sistema Solar.
As descobertas completas, diz a equipa, constituem o melhor espectro até agora para um objeto de massa planetária. Estes resultados podem não apenas ajudar-nos a compreender melhor essas "estrelas fracassadas", mas também representam apenas uma amostra do que o JWST pode fazer.
Segundo a agência noticiosa Science Alert, o artigo foi submetido nos jornais da AAS e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv enquanto passa pelo processo de revisão por pares e publicação.
As anãs castanhas são o resultado de quando uma estrela muito jovem não acumula massa suficiente para dar início a fusão de hidrogénio no seu núcleo, e por isso, ocupam o regime de massa entre os planetas mais densos e as estrelas mais pequenas.
No entanto, com cerca de 13,6 vezes a massa de Júpiter, as anãs castanhas podem fundir deutério, ou hidrogénio pesado (hidrogénio com um protão e um neutrão no núcleo, em vez de apenas um único protão.
A pressão de fusão e a temperatura do deutério são menores que as do hidrogénio, o que significa que as anãs castanhas são como rasto de estrelas. Isso significa que, ao contrário dos exoplanetas, as anãs castanhas emitem o seu próprio calor e luz. É muito menor que o das estrelas "normais", mas é possível detetá-lo diretamente, especialmente nos comprimentos de onda infravermelhos nos quais o JWST é especializado.
As observações obtidas por uma equipa liderada pela astrónoma Brittany Miles da Universidade da Califórnia em Santa Cruz são de uma anã castanha a cerca de 72 anos-luz de distância chamada VHS 1256-1257 b, descrita pela primeira vez em 2015. Tem cerca de 19 vezes a massa de Júpiter e é relativamente jovem, com uma atmosfera de tons avermelhados.
Esta tonalidade já foi atribuída a nuvens em jovens anãs castanhas, então a equipa usou espetros infravermelhos para ver se era possível a deteção da composição desta estrela.
Esta técnica tem por base a emissão de um feixe de luz onde diferentes elementos absorvem e reemitem luz em diferentes comprimentos de onda. Os cientistas podem olhar para o espetro para ver caraterísticas mais escuras e brilhantes e determinar os elementos que as causam.
Segundo a equipa, a composição atmosférica do VHS 1256-1257 b era semelhante a outras anãs castanhas estudadas em comprimentos de onda infravermelhos, mas muito mais clara.
"Água, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sódio e potássio são observados em várias porções do espectro JWST com base em comparações de espetros de anãs castanhas, opacidades moleculares e modelos atmosféricos.", escrevem os cientistas no artigo.
O recurso de monóxido de carbono, dizem os investigadores, é o mais claro já visto. Foi igualmente detetado a presença de "nuvens" de partículas de silicato numa camada espessa, com tamanho de grão submícron. Estes são provavelmente minerais como forsterita, enstatita ou quartzo, observa a equipa.
O que parece confirmar que as jovens anãs castanhas podem ser rodeadas por nuvens irregulares de silicato que influenciam a variabilidade no brilho.
Isso fornece uma ferramenta para interpretar observações de anãs castanhas no futuro e algo para procurar em observações futuras, observam os investigadores.
"Esses resultados iniciais das observações científicas de lançamento antecipado do JWST são inovadores e também podem ser obtidos para outras anãs castanhas próximas que serão observadas em futuros ciclos de observação.", lê-se no artigo "The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b". Adiantando que "este observatório será um pioneiro, impulsionando a compreensão da física atmosférica em companheiros planetários, anãs castanhas e exoplanetas nos próximos anos."