Uma equipa internacional utilizou o Telescópio Espacial James Webb para observar nuvens gigantes de hélio a escaparem do exoplaneta WASP-107 b. A sua análise, publicada na revista Nature Astronomy, fornece pistas valiosas para compreender este fenómeno de fuga atmosférica, que influencia a evolução dos exoplanetas e molda algumas das suas características.

Por vezes, a atmosfera de um planeta escapa-se para o espaço. É o caso da Terra, que perde irreversivelmente um pouco mais de 3 kg de matéria (sobretudo hidrogénio) por segundo. Este processo, denominado "fuga atmosférica", é de particular interesse para os astrónomos no estudo dos exoplanetas situados muito perto da sua estrela, que, aquecidos a temperaturas extremas, estão precisamente sujeitos a este fenómeno. Desempenha um papel importante na sua evolução.

Graças ao Telescópio Espacial James Webb, uma equipa internacional, que inclui cientistas do Observatório da Universidade de Genebra (UNIGE) e das universidades McGill, Chicago e Montreal, conseguiu observar grandes fluxos de gás hélio que se escapam de WASP-107 b. Este exoplaneta está localizado a mais de 210 anos-luz do nosso Sistema Solar. Esta é a primeira vez que este elemento químico é identificado com o JWST num exoplaneta, permitindo uma descrição detalhada do fenómeno.

Exoplanetas superinchados

Descoberto em 2017, WASP-107 b está localizado sete vezes mais perto da sua estrela do que Mercúrio, o planeta mais próximo do nosso Sol. A sua densidade é muito baixa porque tem o tamanho de Júpiter, mas tem apenas um décimo da sua massa, colocando-o entre os chamados "superinchados", uma categoria de exoplanetas com densidades extremamente baixas.

O vasto fluxo de hélio foi detetado na extensão da sua atmosfera, chamada "exosfera". Esta nuvem bloqueia parcialmente a luz da estrela mesmo antes de o planeta passar à sua frente. "Os nossos modelos de escape atmosférico confirmam a presença de fluxos de hélio, tanto à frente como atrás do planeta, que se estendem na direção do seu movimento orbital até cerca de dez vezes o raio do planeta", explica Yann Carteret, estudante de doutoramento no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da Universidade de Genebra e coautor do estudo.

Pistas valiosas

Para além do hélio, os astrónomos puderam confirmar a presença de água e de vestígios de misturas químicas (incluindo monóxido de carbono, dióxido de carbono e amoníaco) na atmosfera do planeta, enquanto constataram a ausência de metano, que o JWST é capaz de detetar. Estas são pistas valiosas para reconstruir a história da formação e migração de WASP-107 b: o planeta formou-se longe da sua órbita atual, depois aproximou-se da sua estrela, o que explicaria a sua atmosfera inchada e a perda de gás.

O estudo de WASP-107 b é uma referência fundamental para compreender melhor a evolução e a dinâmica destes mundos distantes. "Observar e modelar a fuga atmosférica é uma área de investigação importante no Departamento de Astronomia da UNIGE, porque pensa-se que é responsável por algumas das características observadas na população de exoplanetas", explica Vincent Bourrier, professor catedrático e investigador do Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE e coautor do estudo.

"Na Terra, a fuga atmosférica é demasiado fraca para influenciar drasticamente o nosso planeta. Mas seria responsável pela ausência de água no nosso vizinho próximo, Vénus. É, portanto, essencial compreender os mecanismos deste fenómeno, que poderia desgastar a atmosfera de certos exoplanetas rochosos", conclui.

// Universidade de Genebra (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature Astronomy)

Quer saber mais?

WASP-107 b:
NASA
ipac
Exoplanet.eu
Universidade de Quioto
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de exoplanetas mais próximos (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu
Exoplanetas superinchados (Wikipedia)

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
ESA
ESA/Webb
Wikipedia
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Blog do JWST (NASA)
NIRISS (NASA)
NIRCam (NASA)
MIRI (NASA)
NIRSpec (NASA)