Pela 1ª vez, Webb capta o que existe na atmosfera de planeta fora do Sistema Solar

Água, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, sódio e potássio: todos esses elementos estão na atmosfera do planeta WASP-39b, conhecido popularmente como “Saturno Quente”. O planeta tem o tamanho de Saturno, mas está oito vezes mais perto da sua estrela do que Mercúrio está do Sol. 

O telescópio espacial James Webb identificou os componentes do astro, localizado a quase 700 anos-luz de distância. O exoplaneta foi um dos primeiros analisados pelo James Webb desde dezembro de 2021, quando o equipamento entrou em operação. 

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A descoberta é impressionante porque nunca antes um telescópio conseguiu captar o perfil molecular e químico dos céus de um planeta distante – neste caso, fora do Sistema Solar. 

Os dados, compartilhados na terça-feira (22), mostram a primeira detecção de dióxido de enxofre na atmosfera fora da Terra. A molécula é produzida a partir de reações químicas desencadeadas pela luz do Sol.

Na prática, é como se “Saturno Quente” também tivesse uma camada de ozônio para protegê-lo dos raios solares. A diferença é que a atmosfera do planeta parece dividida em várias partes em vez de ser uma cobertura única e uniforme, como acontece na Terra.

“Esta é a primeira vez que vimos evidências concretas de fotoquímica [reações químicas iniciadas por luz estelar energética] em exoplanetas”, disse o pesquisador Shang-Min Tsai, da Universidade de Oxford, que escreveu o artigo sobre o dióxido de enxofre. “Eu vejo isso como uma perspectiva realmente promissora para avançar nossa compreensão das atmosferas dos exoplanetas”, pontuou.

Com a descoberta, os cientistas esperam aplicar modelos de computador a dados e explicar como esses elementos podem existir em exoplanetas. Segundo a NASA, as conclusões desses estudos devem construir conhecimento tecnológico para que possamos identificar “sinais de habitabilidade” no futuro – ou seja, se há, ou não, chance de vida em outros planetas. 

Processo de identificação 

A observação de “Saturno Quente” dependeu de quatro instrumentos que cobriram uma ampla faixa do espectro infravermelho do exoplaneta. Assim, possibilitaram um arsenal de impressões digitais que só depois foram calibradas para serem vistas pelo telescópio James Webb. 

Com isso, foi possível ver que a atmosfera do exoplaneta possui sódio, potássio e vapor de água. Em maior abundância, há dióxido de enxofre e menos monóxido de carbono. Já gases como metano e sulfeto de hidrogênio não foram captadas pelo telescópio. “Se presentes, essas moléculas ocorrem em níveis muito baixos”, afirma o comunicado. 

“Tínhamos previsto o que [o telescópio] nos mostraria, mas era mais preciso, mais diverso e mais bonito do que eu realmente acreditava que seria”, disse Hannah Wakeford, astrofísica da Universidade de Bristol, que investiga atmosferas de exoplanetas.

O que os elementos dizem sobre “Saturno Quente”

A abundância de enxofre em relação ao hidrogênio na atmosfera indica que o planeta provavelmente teve mais planetesimais. Esses são corpos de rocha ou gelo que os cientistas supõem terem “nascido” no início do Sistema Solar e, ao se juntar, formaram os planetas. 

Além disso, os dados indicam que o oxigênio é mais abundante que o carbono na atmosfera. “Isso sugere potencialmente que WASP-39b se formou longe da estrela central”, apontou Kazumasa Ohno, pesquisador que trabalhou nos dados do Webb. A “estrela central”, neste caso, seria o equivalente ao nosso Sol para o Saturno Quente. 

“Dados como esses são uma virada de jogo”, disse Natalie Batalha, astrônoma da Universidade da Califórnia que contribuiu e ajudou a coordenar a nova pesquisa. Isso porque a proximidade do exoplaneta com sua estrela central possibilita o estudo dos efeitos da radiação das estrelas nesses corpos celestes inexplorados. 

“Um melhor conhecimento da conexão estrela-planeta deve trazer uma compreensão mais profunda de como esses processos afetam a diversidade de planetas observados na galáxia”, pontuou a NASA.