Usando o Telescópio Espacial James Webb, astrônomos conduziram estudos atmosféricos detalhados em duas anãs marrons, descobrindo a dinâmica de gases como água e metano. Este estudo aprimora nossa compreensão de tais corpos celestes, potencialmente ligando as características das estrelas aos planetas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/University of Western Ontario/Stony Brook University
Os astrônomos usaram o Telescópio Espacial James Webb para criar um relatório meteorológico abrangente para duas anãs marrons localizadas a cerca de seis anos-luz da Terra.
Pesquisadores criaram o relatório meteorológico mais detalhado já feito para dois mundos distantes além do nosso sistema solar.
O estudo internacional – o primeiro do gênero – revela as condições atmosféricas extremas nos objetos celestes, que estão envoltos em nuvens rodopiantes de areia quente em meio a temperaturas de 950°C (1750°F).
Usando NASACom o poderoso Telescópio Espacial James Webb (JWST), pesquisadores se propuseram a capturar o clima em um par de anãs marrons – corpos cósmicos que são maiores que planetas, mas menores que estrelas.
Essas anãs marrons, chamadas coletivamente de WISE 1049AB, são os objetos mais brilhantes e próximos desse tipo da Terra, a cerca de seis anos-luz de distância.
Anãs marrons, frequentemente chamadas de estrelas fracassadas, ocupam um interessante meio termo no cosmos. Esses objetos são maiores do que os maiores planetas, mas não têm massa suficiente para desencadear a fusão de hidrogênio que alimenta as verdadeiras estrelas. Isso resulta em um estado fascinante e pouco iluminado, onde elas emitem principalmente luz infravermelha. Crédito: SciTechDaily.com
Técnicas avançadas em mapeamento meteorológico
A equipe rastreou a atmosfera de cada anã marrom medindo as ondas de luz emitidas por suas superfícies, que mudam conforme regiões mais ou menos nubladas entram e saem de vista.
Ao visualizar esses dados por meio de curvas de luz — um gráfico de como o brilho da luz de cada objeto muda ao longo do tempo — a equipe conseguiu construir uma imagem 3D detalhada de como o clima das anãs marrons mudou ao longo de uma rotação completa ou dia, entre cinco e sete horas.
A equipe também conseguiu traçar como a luz de cada objeto variava em comprimento de onda, para demonstrar a presença e a interação complexa de gases como água, metano e monóxido de carbono em suas atmosferas.
Como o telescópio espacial mais poderoso já construído, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) é a missão principal da NASA para explorar o universo mais profundo. Operando no infravermelho, o JWST explora fenômenos desde as primeiras galáxias até as atmosferas detalhadas de exoplanetas próximos. Crédito: Northrup Grumman
Implicações para a Astronomia e Pesquisa de Exoplanetas
Os insights podem ajudar os astrônomos a desenvolver a compreensão das anãs marrons como um potencial elo perdido entre estrelas e planetas – prometendo novos insights sobre ambos.
Ao observar a parte infravermelha do espectro de luz, o JWST é capaz de observar comprimentos de onda de luz que são bloqueados pela nossa própria atmosfera.
Essa capacidade abre fronteiras no estudo do universo primitivo, da formação de estrelas e dos chamados exoplanetas, como as anãs marrons, que ficam além do nosso sistema solar.
Desafios e progressos nos estudos sobre anãs marrons
O estudo mais recente se baseia em estudos anteriores de anãs marrons, que se limitaram principalmente a capturar instantâneos estáticos de sua atmosfera em apenas um lado. Essa abordagem é limitada, pois as anãs marrons são conhecidas por girar relativamente rápido e seu clima pode variar muito ao longo do tempo, dizem os pesquisadores.
Suas descobertas abrirão caminho para estudos mais detalhados sobre anãs marrons e outros objetos celestes distantes.
O estudo, publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Societyfoi liderado pela Universidade de Edimburgo em colaboração com pesquisadores do Trinity College Dublin, da Universidade da Virgínia e outros institutos de todo o mundo.
A Professora Beth Biller, Presidente Pessoal de Caracterização de Exoplanetas, Instituto de Astronomia, Universidade de Edimburgo, disse: “Nossas descobertas mostram que estamos prestes a transformar nossa compreensão de mundos muito além do nosso. Insights como esses podem nos ajudar a entender as condições não apenas em objetos celestes como anãs marrons, mas também em exoplanetas gigantes além do nosso sistema solar. Eventualmente, as técnicas que estamos refinando aqui podem permitir as primeiras detecções de clima em planetas habitáveis como o nosso, que orbitam outras estrelas.”
Referência: “O JWST boletim meteorológico das anãs marrons mais próximas I: multiperíodo JWST NIRSpec + MEU DEUS monitoramento do binário de referência anã marrom WISE 1049AB” por Beth A Biller, Johanna M Vos, Yifan Zhou, Allison M McCarthy, Xianyu Tan, Ian JM Crossfield, Niall Whiteford, Genaro Suarez, Jacqueline Faherty, Elena Manjavacas, Xueqing Chen, Pengyu Liu, Ben J Sutlieff, Mary Anne Limbach, Paul Molliere, Trent J Dupuy, Natalia Oliveros-Gomez, Philip S Muirhead, Thomas Henning, Gregory Mace, Nicolas Crouzet, Theodora Karalidi, Caroline V Morley, Pascal Tremblin e Tiffany Kataria, 15 de julho de 2024, Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/stae1602
