Em um novo estudo publicado na revista Nature Astronomy, uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Lund mostra, pela primeira vez, que a atmosfera de um dos planetas mais extremos conhecidos pode ter camadas distintas — embora com muitas características diferentes das terrestres. As descobertas sobre o exoplaneta quente, semelhante a Júpiter, que foi caracterizado com a ajuda do telescópio espacial Cheops, podem ajudar os astrônomos a entenderem as complexidades de muitos outros astros do tipo — incluindo aqueles parecidos com a Terra.
WASP-189b é um planeta fora do Sistema Solar, localizado a 322 anos-luz da Terra. Extensas observações com o telescópio espacial Cheops em 2020 revelaram, entre outras coisas, que ele está 20 vezes mais próximo de sua estrela hospedeira do que a Terra está do Sol e tem uma temperatura diurna de 3,2 mil graus Celsius. Investigações mais recentes com o espectrógrafo Harps no Observatório de La Silla, no Chile, permitiram, agora, pela primeira vez, que os pesquisadores observassem mais de perto a atmosfera do objeto celeste.
"Medimos a luz vinda da estrela hospedeira do planeta e passando pela atmosfera dele. Os gases na atmosfera absorvem parte da luz das estrelas e, assim, deixam sua característica 'impressão digital'. Com a ajuda do Harps, conseguimos identificar as substâncias correspondentes", explica a principal autora do estudo e doutoranda na Universidade de Lund, na Suécia, Bibiana Prinoth. Segundo os pesquisadores, os gases que deixaram suas assinaturas na atmosfera do WASP-189b incluíam ferro, cromo, vanádio, magnésio e manganês.
Uma substância particularmente interessante que a equipe encontrou é um gás contendo titânio: óxido de titânio. Embora seja muito escasso na Terra, ele pode desempenhar um papel importante na atmosfera do WASP-189b — semelhante ao do ozônio na Terra. "Esse gás absorve radiação de ondas curtas, como a ultravioleta. Sua detecção poderia, portanto, indicar uma camada na atmosfera do WASP-189b que interage com a irradiação estelar de maneira semelhante à camada de ozônio na Terra", explica o coautor do estudo Kevin Heng, professor de astrofísica da Universidade de Berna, na Suíça.
Diferentes gases
De fato, os pesquisadores encontraram indícios de tal camada e de muitas outras no planeta ultraquente. "Na análise, vimos que as 'impressões digitais' dos diferentes gases foram levemente alteradas em relação à nossa expectativa. Acreditamos que ventos fortes e outros processos possam gerar essas alterações. E como as assinaturas de diferentes gases foram modificadas de diversas maneiras, achamos que isso indica que elas existem em camadas distintas, como na Terra", explica Prinoth.
Esses resultados podem mudar a forma como os astrônomos investigam exoplanetas, disseram os cientistas. "No passado, os astrônomos frequentemente assumiam que as atmosferas dos exoplanetas existiam como uma camada uniforme e tentavam entendê-la como tal. Mas nossos resultados demonstram que mesmo as atmosferas de gigantes gasosos intensamente irradiados têm estruturas tridimensionais complexas", aponta o coautor do estudo e professor-associado sênior da Universidade de Lund Jens Hoeijmakers. "Estamos convencidos de que, para poder entender completamente esses e outros tipos de planetas — incluindo os mais parecidos com a Terra, precisamos apreciar a natureza tridimensional de suas atmosferas. Isso requer inovações nas técnicas de análise de dados, modelagem computacional e teoria atmosférica fundamental", conclui Kevin Heng.
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Funções diversas
A atmosfera da Terra não é um envelope uniforme, mas consiste em camadas distintas, cada uma com propriedades específicas. Por exemplo, a mais baixa, que se estende desde o nível do mar além dos picos mais altos das montanhas, a troposfera, contém a maior parte do vapor de água e, portanto, é nela que ocorre a maioria dos fenômenos climáticos. A que fica logo acima — a estratosfera — é a que contém a famosa camada de ozônio, que nos protege da nociva radiação ultravioleta do Sol.