Astrônomos maravilhados com auroras incandescentes em um planeta sem sol

Atividade Solar Forte em SIMP-0136

A forte atividade similar à Aurora Boreal é a característica mais marcante do relatório climático de hoje, que vem de um mundo estranho e extrasolar, em vez de um estúdio de TV convencional. Isso é possível graças a astronomos do Trinity College Dublin, que utilizaram o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA para examinar de perto o clima de um planeta errante próximo, conhecido como SIMP-0136.

A sensibilidade extraordinária dos instrumentos a bordo do telescópio espacial permitiu que a equipe observasse pequenas variações de brilho do planeta à medida que ele girava, o que foi utilizado para monitorar mudanças na temperatura, cobertura de nuvens e química.

Surpreendentemente, essas observações também revelaram a forte atividade auroral de SIMP-0136, semelhante à Aurora Boreal aqui na Terra ou à poderosa aurora em Júpiter, que aquece sua atmosfera superior.

“Estas são algumas das medições mais precisas da atmosfera de qualquer objeto extrasolar até hoje, e a primeira vez que mudanças nas propriedades atmosféricas foram medidas diretamente,” disse Dr. Evert Nasedkin, um bolsista de pós-doutorado na Escola de Física do Trinity College Dublin, que é o autor principal do artigo de pesquisa recém-publicado na renomada revista internacional Astronomy & Astrophysics.

“E com mais de 1.500 °C, SIMP-0136 faz a onda de calor deste verão parecer branda,” continuou ele. “As observações precisas que realizamos nos permitiram registrar com precisão variações de temperatura inferiores a 5 °C. Essas mudanças na temperatura estavam relacionadas a variações sutis na composição química deste planeta flutuante, que sugerem tempestades – semelhantes à Grande Mancha Vermelha de Júpiter – se aproximando.”

Outra descoberta surpreendente foi a falta de variabilidade das nuvens em SIMP-0136. Poder-se-ia esperar que mudanças na cobertura de nuvens levassem a alterações na atmosfera, semelhante à observação de manchas de nuvens e céu azul aqui na Terra. Em vez disso, a equipe descobriu que a cobertura de nuvens era constante na superfície de SIMP-0136. A essas temperaturas, as nuvens de SIMP-0136 são diferentes das da Terra, sendo compostas por grãos de silicato, semelhantes a areia de praia.

Esta é a primeira publicação do novo grupo ‘Exo-Aimsir’ liderado pela Prof. Johanna Vos na Escola de Física do Trinity, e inclui contribuições de todos os membros do grupo, incluindo candidatos a doutorado Merle Schrader, Madeline Lam e Cian O’Toole.

Esses dados foram inicialmente publicados por uma equipe semelhante liderada por Allison McCarthy da Universidade de Boston, mas a nova análise revelou mais detalhes sobre a atmosfera.

“Diferentes comprimentos de onda de luz estão relacionados a diferentes características atmosféricas. Semelhante à observação das mudanças de cor na superfície da Terra, as mudanças na cor de SIMP-0136 são impulsionadas por variações nas propriedades atmosféricas,” acrescentou Dr. Nasedkin. “Portanto, usando modelos de ponta, pudemos inferir a temperatura da atmosfera, a composição química e a posição das nuvens.”

A Prof. Vos disse: “Este trabalho é empolgante porque mostra que, ao aplicar nossas técnicas de modelagem de última geração a conjuntos de dados de ponta do JWST, podemos começar a juntar os processos que impulsionam o clima em mundos além do nosso sistema solar. Compreender esses processos climáticos será crucial à medida que continuamos a descobrir e caracterizar exoplanetas no futuro.”

“Enquanto, por enquanto, esses tipos de observações espectroscópicas de variabilidade estão limitados a anãs marrons isoladas, como esta, observações futuras com o Telescópio Extremamente Grande e, eventualmente, o Observatório de Mundos Habitáveis, permitirão o estudo da dinâmica atmosférica de exoplanetas, desde gigantes gasosos semelhantes a Júpiter até mundos rochosos.”