doi.org/10.1038/s41550-024-02230-x
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Os cientistas usaram o Telescópio James Webb para estudar WASP-43b, encontrando nuvens de alta altitude e grandes diferenças de temperatura entre seus lados diurno e noturno
Suas descobertas fornecem informações sobre o clima extremo e a dinâmica atmosférica do planeta.
Jasmina Blecic, cientista pesquisadora da NYU Abu Dhabi, juntamente com o professor associado Ian Dobbs-Dixon do Centro de Astrofísica e Ciências Espaciais (CASS) e a equipe James Webb Space Telescope Transiting Exoplanet Early Release Science (JTEC-ERS), utilizaram Telescópio James Webb da NASA para descobrir novos detalhes sobre a atmosfera de um exoplaneta gigante, semelhante em tamanho a Júpiter.
Isto inclui observações inovadoras das nuvens carregadas de poeira do planeta.
Num estudo publicado recentemente na Nature Astronomy, os investigadores detalham como testaram as capacidades incomparáveis do Instrumento de Infravermelho Médio (MIRI) do James Webb e observaram toda a órbita do WASP-43b, um exoplaneta gigante cheio de gás.
Estas observações da curva de fase, realizadas durante o ano inaugural do James Webb, revelaram a distribuição da temperatura em todo o planeta e lançaram luz sobre o clima planetário.
Os pesquisadores encontraram nuvens espessas e uma surpreendente falta de metano no lado noturno do planeta, além da presença onipresente de água em toda a sua atmosfera.
Esta é a primeira vez que nuvens foram inferidas no lado noturno do planeta; eles foram encontrados em altitudes muito mais elevadas na atmosfera planetária em comparação com nuvens típicas observadas na Terra.
Características Planetárias e Órbita WASP-43b compartilha tamanho e massa comparáveis com Júpiter, mas diverge significativamente em suas características planetárias.
A sua estrela hospedeira, WASP-43A, é muito mais fria e vermelha que o nosso Sol e está a cerca de 86 anos-luz de distância da Terra.
WASP-43b orbita muito próximo de sua estrela, resultando em um ano que dura apenas 19,5 horas.
Esta proximidade faz com que a rotação do planeta se sincronize com a sua órbita, com um lado sempre voltado para a estrela, semelhante ao bloqueio de maré observado na nossa lua.
Como resultado, metade do planeta (lado diurno) está permanentemente iluminada e muito quente, enquanto a outra metade (lado noturno) está permanentemente sombreada e muito mais fria.
“Observamos este planeta enquanto ele orbita sua estrela usando um espectrômetro infravermelho para que pudéssemos estudar a luz emergente das diferentes regiões de sua atmosfera”, disse Blecic.
Isso nos permitiu distinguir entre as temperaturas diurnas e noturnas, e identificar a presença de nuvens e várias moléculas.
Diferentes espécies químicas absorvem luz em diferentes comprimentos de onda no infravermelho.
Combinando esse fato com observações de toda a órbita, conseguimos restringir a composição química, a cobertura de nuvens e a redistribuição de calor em toda a atmosfera.
conclusões sobre o clima do planeta.” A equipe descobriu que o lado diurno permanentemente iluminado do WASP-43b é tão quente quanto 2285°F (1250°C), enquanto o lado noturno do planeta, embora permanentemente sombreado, ainda estava muito quente 1115°F (600 °C).
Clima extremo e dinâmica atmosférica A ausência de luz solar direta no lado noturno do planeta causa diferenças significativas de temperatura entre os lados diurno e noturno, o que provoca a formação de ventos excepcionalmente fortes,- disse Dobbs-Dixon, especialista em modelos atmosféricos tridimensionais e calor.
redistribuição de atmosferas exoplanetárias.
Embora os ventos na Terra se formem de maneira semelhante devido a variações de temperatura, a proximidade de WASP-43b à sua estrela hospedeira resulta em diferenças de temperatura muito mais extremas.
Isto produziu ventos de milhares de quilômetros por hora, ultrapassando em muito os da Terra, cruciais para a distribuição do calor e moldando o clima planetário geral.- Além disso, as comparações do mapa de temperatura do planeta com modelos atmosféricos 3D complexos demonstraram que este contraste de temperatura é mais forte do que o esperado para uma atmosfera sem nuvens.
Isto sugere que o lado noturno do planeta está envolto numa espessa camada de nuvens que bloqueia grande parte da radiação infravermelha que de outra forma seria observada.
Ao contrário das nuvens de água da Terra, as nuvens deste planeta extremamente quente assemelham-se a poeira e são compostas por rochas e minerais.
Surpreendentemente, apesar desta espessa camada de nuvens, a equipe JTEC-ERS também detectou sinais claros de água no lado noturno do planeta.
Isto permitiu-lhes determinar, pela primeira vez, a altura e espessura das nuvens, revelando a sua altitude e densidade invulgares em comparação com as nuvens da Terra.
Os investigadores também detectaram uma mistura provocada pelo vento, chamada desequilíbrio químico, que transporta rapidamente o gás por toda a atmosfera do planeta e resulta numa química atmosférica uniforme.
Publicado em 25/07/2024 19h30
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