{"id":7828,"date":"2025-03-07T07:41:09","date_gmt":"2025-03-07T06:41:09","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=7828"},"modified":"2025-03-07T07:41:10","modified_gmt":"2025-03-07T06:41:10","slug":"webb-expoe-atmosfera-complexa-de-super-jupiter-sem-estrela","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2025\/03\/07\/webb-expoe-atmosfera-complexa-de-super-jupiter-sem-estrela\/","title":{"rendered":"Webb exp\u00f5e atmosfera complexa de “super-J\u00fapiter” sem estrela"},"content":{"rendered":"
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Esta conce\u00e7\u00e3o art\u00edstica mostra o objeto isolado de massa planet\u00e1ria SIMP 0136 como poder\u00e1 ser, com base em observa\u00e7\u00f5es recentes do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA e em observa\u00e7\u00f5es anteriores do Hubble, do Spitzer e de numerosos telesc\u00f3pios terrestres. Os investigadores utilizaram o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) e o MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Webb para medir altera\u00e7\u00f5es subtis no brilho da luz infravermelha \u00e0 medida que o objeto completava duas rota\u00e7\u00f5es de 2,4 horas. Analisando a mudan\u00e7a no brilho de diferentes comprimentos de onda ao longo do tempo, foi poss\u00edvel detetar a variabilidade na cobertura de nuvens a diferentes profundidades, varia\u00e7\u00f5es de temperatura na atmosfera superior e mudan\u00e7as na qu\u00edmica do carbono \u00e0 medida que diferentes lados do objeto giravam para dentro e fora de vista. Esta ilustra\u00e7\u00e3o \u00e9 baseada nas observa\u00e7\u00f5es espetrosc\u00f3picas do Webb. O Webb n\u00e3o captou uma imagem direta do objeto.\nCr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Uma equipa internacional de investigadores descobriu que as varia\u00e7\u00f5es de brilho anteriormente observadas num objeto flutuante de massa planet\u00e1ria, conhecido como SIMP 0136, devem ser o resultado de uma combina\u00e7\u00e3o complexa de factores atmosf\u00e9ricos e n\u00e3o podem ser explicadas apenas pelas nuvens.<\/p>\n\n\n\n

Utilizando o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA para monitorizar um largo espetro de luz infravermelha emitida durante duas rota\u00e7\u00f5es completas de SIMP 0136, a equipa conseguiu detetar varia\u00e7\u00f5es nas camadas de nuvens, na temperatura e na qu\u00edmica do carbono que anteriormente n\u00e3o eram vis\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n

Os resultados fornecem uma vis\u00e3o crucial sobre a complexidade tridimensional das atmosferas dos gigantes gasosos dentro e fora do nosso Sistema Solar. A caracteriza\u00e7\u00e3o detalhada de objetos como estes \u00e9 uma prepara\u00e7\u00e3o essencial para a obten\u00e7\u00e3o de imagens diretas de exoplanetas, planetas para l\u00e1 do nosso Sistema Solar, com o Telesc\u00f3pio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, que dever\u00e1 come\u00e7ar opera\u00e7\u00f5es em 2027.<\/p>\n\n\n\n

Flutuante e com rota\u00e7\u00e3o r\u00e1pida<\/strong><\/p>\n\n\n\n

SIMP 0136 \u00e9 um objeto flutuante e de rota\u00e7\u00e3o r\u00e1pida com cerca de 13 vezes a massa de J\u00fapiter, localizado na Via L\u00e1ctea a apenas 20 anos-luz da Terra. Embora n\u00e3o esteja classificado como um exoplaneta gigante gasoso – n\u00e3o orbita uma estrela e pode ser uma an\u00e3 castanha – SIMP 0136 \u00e9 um alvo ideal para a exometeorologia: \u00e9 o objeto mais brilhante do seu tipo no c\u00e9u do hemisf\u00e9rio norte. Por estar isolado, pode ser observado sem receio de contamina\u00e7\u00e3o luminosa ou variabilidade causada por uma estrela hospedeira. E o seu curto per\u00edodo de rota\u00e7\u00e3o, de apenas 2,4 horas, torna poss\u00edvel uma observa\u00e7\u00e3o muito eficiente.<\/p>\n\n\n\n

Antes das observa\u00e7\u00f5es do Webb, SIMP 0136 tinha sido estudado extensivamente usando observat\u00f3rios terrestres e os telesc\u00f3pios espaciais Hubble e Spitzer da NASA.<\/p>\n\n\n\n

“J\u00e1 sab\u00edamos que o brilho varia e est\u00e1vamos confiantes de que existem camadas de nuvens irregulares que entram e saem de vista e evoluem ao longo do tempo”, explicou Allison McCarthy, estudante de doutoramento na Universidade de Boston e principal autora de um estudo publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. “Tamb\u00e9m pens\u00e1mos que podiam existir varia\u00e7\u00f5es de temperatura, rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas e possivelmente alguns efeitos de atividade auroral que afetam o brilho, mas n\u00e3o t\u00ednhamos a certeza”.<\/p>\n\n\n\n

Para o descobrir, a equipa precisou da capacidade do Webb para medir mudan\u00e7as muito precisas no brilho numa vasta gama de comprimentos de onda.<\/p>\n\n\n\n

Registando milhares de arco-\u00edris infravermelhos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Utilizando o NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), o Webb captou milhares de espetros individuais de 0,6 a 5,3 micr\u00f3metros – um a cada 1,8 segundos, durante mais de tr\u00eas horas, enquanto o objeto completava uma rota\u00e7\u00e3o completa. Seguiu-se imediatamente uma observa\u00e7\u00e3o com o MIRI (Mid-Infrared Instrument), que recolheu centenas de medi\u00e7\u00f5es espetrosc\u00f3picas de luz de 5 a 14 micr\u00f3metros – uma a cada 19,2 segundos, durante outra rota\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

O resultado foram centenas de curvas de luz detalhadas, cada uma mostrando a mudan\u00e7a de brilho de um comprimento de onda (cor) muito preciso \u00e0 medida que diferentes lados do objeto giravam para se tornarem vis\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n

“Ver o espetro completo deste objeto mudar ao longo de minutos foi incr\u00edvel”, disse a investigadora principal Johanna Vos, do Trinity College de Dublin. “At\u00e9 agora, s\u00f3 t\u00ednhamos uma pequena fatia do espetro no infravermelho pr\u00f3ximo pelo Hubble e algumas medi\u00e7\u00f5es de brilho pelo Spitzer”.<\/p>\n\n\n\n

A equipa reparou quase imediatamente que haviam v\u00e1rias formas distintas de curvas de luz. Em qualquer altura, alguns comprimentos de onda estavam a ficar mais brilhantes, enquanto outros estavam a ficar mais t\u00e9nues ou n\u00e3o mudavam muito. H\u00e1 uma s\u00e9rie de factores diferentes que devem estar a afetar as varia\u00e7\u00f5es de brilho.<\/p>\n\n\n\n

“Imaginemo-nos a observar a Terra de longe. Se olh\u00e1ssemos para cada cor separadamente, ver\u00edamos padr\u00f5es diferentes que nos diriam algo sobre a sua superf\u00edcie e atmosfera, mesmo que n\u00e3o consegu\u00edssemos distinguir as caracter\u00edsticas individuais”, explicou o coautor Philip Muirhead, tamb\u00e9m da Universidade de Boston. “O azul aumentaria \u00e0 medida que os oceanos se tornassem vis\u00edveis. As mudan\u00e7as no castanho e no verde dir-nos-iam algo sobre o solo e sobre a vegeta\u00e7\u00e3o”.<\/p>\n\n\n

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Estas curvas de luz mostram a mudan\u00e7a de brilho de tr\u00eas conjuntos diferentes de comprimentos de onda (cores) no infravermelho pr\u00f3ximo, provenientes do objeto isolado de massa planet\u00e1ria SIMP 0136, \u00e0 medida que este gira. A luz foi captada pelo espetr\u00f3grafo NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) do Webb, que recolheu um total de 5726 espetros – um a cada 1,8 segundos – ao longo de cerca de 3 horas no dia 23 de julho de 2023. Pensa-se que as varia\u00e7\u00f5es de brilho estejam relacionadas com diferentes caracter\u00edsticas atmosf\u00e9ricas – nuvens profundas compostas por part\u00edculas de ferro, nuvens mais altas compostas por pequenos gr\u00e3os de minerais de silicato e manchas quentes e frias a grande altitude – que giravam para dentro e fora de vista. O diagrama \u00e0 direita ilustra a poss\u00edvel estrutura da atmosfera de SIMP 0136, com as setas coloridas representando os mesmos comprimentos de onda da luz vistos nas curvas de luz. As setas grossas representam mais luz (mais brilhante); as setas finas representam menos luz (mais fraca).
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e Joseph Olmsted (STScI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Nuvens irregulares, manchas quentes e qu\u00edmica do carbono<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Para descobrir o que poderia estar a causar a variabilidade de SIMP 0136, a equipa utilizou modelos atmosf\u00e9ricos para mostrar em que parte da atmosfera cada comprimento de onda da luz era origin\u00e1rio.<\/p>\n\n\n\n

“Diferentes comprimentos de onda fornecem informa\u00e7\u00e3o sobre diferentes profundidades na atmosfera”, explicou McCarthy. “Come\u00e7\u00e1mos a perceber que os comprimentos de onda que tinham as formas de curva de luz mais semelhantes tamb\u00e9m sondavam as mesmas profundidades, o que refor\u00e7ou a ideia de que deviam ser causados pelo mesmo mecanismo”.<\/p>\n\n\n\n

Um grupo de comprimentos de onda, por exemplo, tem origem nas profundezas da atmosfera, onde podem existir nuvens irregulares feitas de part\u00edculas de ferro. Um segundo grupo prov\u00e9m de nuvens mais altas que se pensa serem constitu\u00eddas por pequenos gr\u00e3os de minerais de silicato. As varia\u00e7\u00f5es em ambas as curvas de luz est\u00e3o relacionadas com a irregularidade das camadas de nuvens.<\/p>\n\n\n\n

Um terceiro grupo de comprimentos de onda tem origem a uma altitude muito elevada, muito acima das nuvens, e parece seguir a temperatura. As “manchas quentes” brilhantes podem estar relacionadas com auroras que foram previamente detetadas no r\u00e1dio, ou com a aflu\u00eancia de g\u00e1s quente de zonas mais profundas da atmosfera.<\/p>\n\n\n\n

Algumas das curvas de luz n\u00e3o podem ser explicadas nem pelas nuvens nem pela temperatura, mas mostram varia\u00e7\u00f5es relacionadas com a qu\u00edmica do carbono atmosf\u00e9rico. Poder\u00e3o existir bolsas de mon\u00f3xido e di\u00f3xido de carbono que entram e saem de vista, ou rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que alteram a atmosfera ao longo do tempo.<\/p>\n\n\n\n

“Ainda n\u00e3o descobrimos a parte qu\u00edmica do puzzle”, disse Vos. “Mas estes resultados s\u00e3o realmente excitantes porque mostram-nos que as abund\u00e2ncias de mol\u00e9culas como o metano e o di\u00f3xido de carbono podem mudar de lugar para lugar e ao longo do tempo. Se estamos a olhar para um exoplaneta e s\u00f3 conseguimos obter uma medi\u00e7\u00e3o, temos de ter em conta que essa medi\u00e7\u00e3o pode n\u00e3o ser representativa de todo o planeta”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ ESA\/Webb (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Trinity College de Dublin (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

SIMP 0136:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

An\u00e3s castanhas:<\/strong>
Wikipedia<\/a>
Andy Lloyd’s Dark Star Theory<\/a><\/p>\n\n\n\n

Planeta errante (ou fugitivo, interestelar, flutuante)<\/strong>:
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
X\/Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Ciclo 3 GO do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 3 GTO do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 3 DDT do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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