Exoplaneta gigante e com tempestades de areia é visto pelo James Webb

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O exoplaneta VHS 1256b foi descoberto por astrônomos em 2015 a partir de dados de um levantamento astronômico do céu em luz infravermelha. Agora, observações feitas pelo Telescópio Espacial James Webb, revelaram que o planeta conta com algumas características inusitadas como nuvens tempestuosas de grãos de silicato circulando pela atmosfera.

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O novo mundo descoberto está localizado a cerca de 70 anos-luz de distância da Terra e possui cerca de 20 vezes a massa de Júpiter;
Ele está orbitando um sistema binário de estrelas a uma distância 4 vezes maior que a de Plutão e o Sol, em uma trajetória que dura 10 mil anos;
Ele é tão quente que pode rapidamente derreter o alumínio e em sua atmosfera existe uma constante tempestade de areia.

Essas observações, as mais fiéis já feitas sobre o planeta, foram publicadas no ano passado no servidor de pré-impressão ArXiv e agora no The Astrophysical Journal Letters. Os registros do James Webb mostraram alguns dos componentes do planeta, como água, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sódio e potássio.

Nenhum outro telescópio identificou tantas características ao mesmo tempo para um único alvo. Estamos vendo muitas moléculas em um único espectro do JWST que detalham os sistemas dinâmicos de nuvens e clima do planeta.
Paul Mollière, astrofísico envolvido na pesquisa, em resposta ao Science Alert

Leia mais:

Planeta gigante ou anã marrom?

O VHS 1256b é uma grande incógnita para os pesquisadores, ultrapassando os limites entre um planeta gigante e uma anã marrom, e que se formam de maneiras bem diferentes.

Anãs marrons surgem do colapso de nuvens, assim como as estrelas normais, mas fracassaram e não se tornaram massivas o suficiente para conseguir fundir o hidrogênio. No entanto, elas podem fundir o deutério, um isótopo do hidrogênio mais pesado – seu núcleo é composto por um próton e um neutro, enquanto o hidrogênio possui apenas um próton – que posse temperatura e pressão de fusão mais baixas, uma etapa que intermediária enquanto a estrela cresce.

Já os planetas se formam a partir do material que sobrou do nascimento de estrelas, e que geralmente se encontra próximo a ela. Mas a longa distância entre o VHS 1256b pode indicar que ele não tenha se formado dessa forma, e sim a partir de um colapso da nuvem, o que ainda não é confirmado.

Na teoria, planetas realmente podem se formar a partir de nuvens de poeira e gás, tendo massa mínima para objetos do tipo, a mesma de Júpiter. Dessa maneira, a forma de definir se um objeto é um planeta ou anã marrom é o limite de massa da fusão de deutério, o que ainda é desconhecido no VHS1256b.

Detalhes em infravermelho

A longa distância do objeto de massa planetária de suas estrelas permitiu que o James Webb captasse a luz do exoplaneta sem interferência delas. As observações em infravermelho e infravermelho próximo mostraram que o VHS1256b possui apenas 150 milhões de anos, e ainda é bastante quente, com sua atmosfera podendo chegar a 830 graus Celsius.

As temperaturas elevadas e a baixa gravidade do gigante gasoso fazem com que sua atmosfera seja muito turbulenta, favorecendo a formação de tempestades de areia formadas por enstatita, forsterita ou quartzo. O tamanho das partículas que compõem as nuvens também é diversificado, podendo ser minúsculas como as da fumaça, ou próxima a de grãos de areia.

Os grãos de areia maiores são muito pesados para ficarem na atmosfera superior e caem de volta para o interior. Esse movimento produz uma dramática variação no brilho do exoplaneta ao longo da sua rotação que dura 22 horas. Essas mudanças sugerem que talvez nuvens de silicato sejam as responsáveis por esse efeito em anãs marrons, o que pode revelar muitas coisas sobre esse objetos.

Nós isolamos silicatos, mas entender melhor quais tamanhos e formas de grãos correspondem a tipos específicos de nuvens vai exigir muito trabalho adicional. Esta não é a palavra final neste planeta – é apenas o começo de um esforço de modelagem em larga escala para entender os dados complexos do JWST
Elisabeth Matthews, astrofísica envolvida na pesquisa, em resposta ao Science Alert

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