Equipe de Astrônomos Mapeia Pela Primeira Vez Estrutura Tridimensional de Exoplaneta de Clima Extremo Que Tem Ventos de Ferro e Titânio

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[Imagem: ESO/M. Kornmesser]

Quatro telescópios integrados conseguiram estudar as camadas da atmosfera do exoplaneta.

No dia 18 de fevereiro, o portal Inovação Tecnológica divulgou que uma equipe de astrônomos havia combinado os recursos de quatro telescópios do Observatório Europeu do Sul (ESO), no Chile, para estudar a atmosfera de um exoplaneta. Esse esforço resultou no mapeamento, pela primeira vez, da sua estrutura tridimensional, revelando detalhes inéditos sobre esse planeta distante.

 

De acordo com a nota do portal, o Planeta WASP-121b (também conhecido por Tylos), situa-se a cerca de 900 anos-luz de distância da Terra, na constelação da Popa, e é do tipo Júpiter ultra-quente, ou seja, trata-se de um planeta gigante gasoso que orbita a sua estrela hospedeira tão de perto que um ano no planeta dura somente cerca de 30 horas terrestres. Além disso, um dos lados do planeta é escaldante, já que está sempre virado para a estrela, enquanto o outro lado é muito mais frio.

 

Assim, não seria de se esperar um clima ameno e aconchegante, mas o que os astrônomos viram superou as expectativas: Ventos poderosos transportam elementos químicos como o ferro e o titânio, criando padrões climáticos intrincados na atmosfera do exoplaneta.

 

"A atmosfera deste planeta mostra-se desafiadora para a nossa compreensão do comportamento do clima, não só na Terra, mas também noutros planetas. Realmente, parece algo saído diretamente da ficção científica!", disse Julia Seidel, membro da equipe.

 

É a primeira vez que os astrônomos conseguem estudar a atmosfera de um exoplaneta com tanto detalhe. O registro de ventos distintos em camadas diferentes permitiu criar um mapa tridimensional da estrutura atmosférica de Tylos.

 

"Descobrimos algo surpreendente: Uma corrente de jato faz o material girar em torno do equador do planeta, enquanto um outro fluxo que existe em níveis atmosféricos mais baixos transporta gás do lado quente do planeta para o lado frio. Este tipo de clima nunca foi observado anteriormente em nenhum planeta," contou Julia.

 

[Imagem: ESO/M. Kornmesser]

Em um lado planeta é sempre dia, e no outro é sempre noite.

A corrente de jato estende-se por metade do planeta, ganhando velocidade e movimentando violentamente a atmosfera superior à medida que atravessa o lado quente de Tylos. "Mesmo os furacões mais fortes que observamos no Sistema Solar parecem calmos em comparação com este fenômeno," acrescentou Julia.

 

Para revelar a estrutura tridimensional da atmosfera do exoplaneta, a equipe utilizou o instrumento ESPRESSO, montado no VLT, que combina a radiação coletada pelos quatro telescópios principais do ESO num único sinal. Deste modo, captura-se quatro vezes mais radiação do que se um único telescópio fosse usado, o que permite revelar muito mais detalhes.

 

Ao observar o planeta durante um trânsito completo pela frente da sua estrela, o ESPRESSO foi capaz de detectar assinaturas de diversos elementos químicos, sondando assim diferentes camadas da atmosfera. A equipe seguiu os movimentos do ferro, do sódio e do hidrogênio, conseguindo assim detectar ventos nas camadas profunda, média e superficial da atmosfera do planeta, respectivamente.

 

"O VLT nos permitiu sondar três camadas diferentes da atmosfera do exoplaneta de uma só vez," contou o astrônomo brasileiro Leonardo dos Santos, atualmente trabalhando no Instituto de Ciências do Telescópio Espacial, nos Estados Unidos. "É o tipo de observação que é muito difícil de fazer com telescópios espaciais, o que realça a importância de observar exoplanetas a partir do solo."

 

Curiosamente, as observações também revelaram a presença de titânio logo abaixo da corrente de jato. É uma surpresa, uma vez que observações anteriores deste exoplaneta tinham apontado para a ausência desse elemento, possivelmente por este se encontrar escondido nas profundezas da atmosfera.

 

Há um grande interesse em observar a atmosfera de planetas menores, de dimensões mais parecidas com as da Terra, mas isso exigirá telescópios maiores, como o ELT (Extremely Large Telescope), atualmente em construção no mesmo deserto chileno do Atacama.

 

Saibam mais:

 

Artigo: Vertical structure of an exoplanet’s atmospheric jet stream

Autores: Julia V. Seidel, Bibiana Prinoth, Lorenzo Pino, Leonardo A. dos Santos, Hritam Chakraborty, Vivien Parmentier, Elyar Sedaghati, Joost P. Wardenier, Casper Farret Jentink, Maria Rosa Zapatero Osorio, Romain Allart, David Ehrenreich, Monika Lendl, Giulia Roccetti, Yuri Damasceno, Vincent Bourrier, Jorge Lillo-Box, H. Jens Hoeijmakers, Enric Pallé, Nuno Santos, Alejandro Suárez Mascareño, Sergio G. Sousa, Hugo M. Tabernero, Francesco A. Pepe

Revista: Nature

DOI: 10.1038/s41586-025-08664-1

 

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