James Webb captura uma imensa nuvem de hélio escapando de um planeta volumoso
Um grupo internacional de pesquisadores, incluindo astrônomos da Universidade de Genebra (UNIGE) e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS, detectou enormes nuvens de hélio se afastando do exoplaneta WASP-107b. A equipe coletou essas observações com o Telescópio Espacial James Webb e as analisou utilizando ferramentas de modelagem criadas na UNIGE. Os resultados, relatados…
Um grupo internacional de pesquisadores, incluindo astrônomos da Universidade de Genebra (UNIGE) e do Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS, detectou enormes nuvens de hélio se afastando do exoplaneta WASP-107b. A equipe coletou essas observações com o Telescópio Espacial James Webb e as analisou utilizando ferramentas de modelagem criadas na UNIGE. Os resultados, relatados na Nature Astronomy, oferecem insights importantes sobre a fuga atmosférica, um processo que desempenha um papel central na evolução dos planetas e no desenvolvimento de suas características observáveis.
As atmosferas planetárias não permanecem sempre intactas. Mesmo a Terra perde continuamente uma pequena quantidade de material para o espaço, liberando um pouco mais de 3 kg de gás a cada segundo (principalmente hidrogênio). Essa perda contínua, conhecida como “fuga atmosférica”, é especialmente relevante para planetas que orbitam extremamente próximos de suas estrelas. O intenso calor que eles experimentam pode provocar fluxos dramáticos de gás, tornando o fenômeno um fator chave na transformação de longo prazo desses mundos.
A Primeira Detecção de Hélio pelo Webb em um Exoplaneta
Usando o Telescópio Espacial James Webb, pesquisadores da UNIGE e das universidades McGill, Chicago e Montreal observaram amplos fluxos de hélio deixando WASP-107b. O planeta está localizado a mais de 210 anos-luz do nosso sistema solar. Esta marca a primeira vez que o JWST detectou este elemento em um exoplaneta, permitindo que os cientistas examinassem os gases em fuga com muito mais detalhes do que antes.
Um Mundo Super-Puff Profundamente Inflado
WASP-107b, descoberto em 2017, orbita sua estrela a uma distância muito menor do que a órbita de Mercúrio ao redor do Sol. Embora seja semelhante em tamanho a Júpiter, contém apenas cerca de um décimo da massa de Júpiter. Essa densidade extremamente baixa coloca-o na categoria de planetas “super-puff”, conhecidos por seu grande tamanho e composição incomumente leve.
O hélio em fuga se origina da atmosfera superior estendida do planeta, conhecida como “exosfera”. Esta nuvem é tão grande que começa a atenuar a luz da estrela mesmo antes que o planeta passe à sua frente. “Nossos modelos de fuga atmosférica confirmam a presença de fluxos de hélio, tanto à frente quanto atrás do planeta, estendendo-se na direção de seu movimento orbital a quase dez vezes o raio do planeta”, diz Yann Carteret, um estudante de doutorado no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade de Genebra e coautor do estudo.
Assinaturas Químicas Revelam o Passado do Planeta
Juntamente com o hélio, os pesquisadores identificaram água e vários compostos químicos (incluindo monóxido de carbono, dióxido de carbono e amônia) na atmosfera de WASP-107b. Também não encontraram metano detectável, mesmo que o JWST seja capaz de identificá-lo. Esses resultados ajudam os cientistas a reconstruir a história inicial do planeta. Evidências sugerem que WASP-107b originalmente se formou longe de sua localização atual antes de migrar para o interior. Essa mudança para o interior pode explicar tanto sua atmosfera inchada quanto a significativa perda de gás observada hoje.
As descobertas servem como uma referência chave para entender como mundos distantes mudam ao longo do tempo. “Observar e modelar a fuga atmosférica é uma área de pesquisa importante no Departamento de Astronomia da UNIGE porque se acredita que é responsável por algumas das características observadas na população de exoplanetas”, explica Vincent Bourrier, docente sênior e pesquisador no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e coautor do estudo.
“Na Terra, a fuga atmosférica é muito fraca para influenciar drasticamente nosso planeta. Mas seria responsável pela ausência de água em nosso vizinho mais próximo, Vênus. Portanto, é essencial entender completamente os mecanismos envolvidos nesse fenômeno, que poderia erodir a atmosfera de certos exoplanetas rochosos,” conclui.
