O Telescópio Espacial James Webb (JWST) conduziu uma previsão do tempo para o exoplaneta WASP-94Ab, que tem nuvens de areia pela manhã e gradualmente se transforma em céu limpo ao pôr do sol.
Esta é a primeira vez que um ciclo diurno do clima foi observado durante o tempo quente. Júpiter exoplaneta. Além disso, o céu noturno limpo proporcionou aos astrónomos uma visão clara da composição atmosférica do WASP-94Ab, descobrindo que está muito mais próximo do nosso próprio Júpiter do que as medições anteriores imprecisas sugeriram.
WASP-94Ab está localizado em aproximadamente 690 anos-luz de Terra e orbita uma das duas estrelas sistema binário. Este planeta é um planeta gigante gasoso 1,7 vezes maior que Júpiter, orbita a sua estrela a cada quatro dias a uma distância de 5,1 milhões de milhas (8,2 milhões de quilómetros) – perto o suficiente para que as temperaturas excedam os 2.200 graus Fahrenheit (1.200 graus Celsius). Portanto, chamamos esse mundo de “Júpiter quente”.
Tentativas anteriores de compreender a composição dos Júpiteres quentes foram dificultadas pelo facto de serem frequentemente muito nublados, obscurecendo grande parte da sua atmosfera. Ao contrário das nuvens de vapor de água na Terra, as nuvens quentes de Júpiter são feitas de metais e rochas vaporizadas, como gigantescas tempestades de poeira voadoras. No caso do WASP-94Ab, a nuvem consiste em silicato de magnésio vaporizado.
“Tenho estudado exoplanetas há 20 anos e a cobertura generalizada de nuvens sempre foi uma pedra no nosso sapato”, disse David Sing, da Universidade Johns Hopkins, num relatório. declaração. “Há muito tempo que sabemos que as nuvens são omnipresentes no quente planeta Júpiter, o que é irritante porque é como tentar olhar para o planeta através de uma janela embaciada.”
Mas os Júpiteres quentes estão sempre nublados? Astrônomos liderados por Sing testaram isso observando WASP-94Ab Telescópio Espacial James Webb (JWST) Da perspectiva de uma nave espacial, um planeta transita, ou atravessa, a superfície da sua estrela. Usando uma técnica chamada espectroscopia de trânsito, os astrônomos foram capazes de observar a luz da estrela passar através de gases atmosféricos e nuvens nos membros dianteiro e traseiro do WASP-94Ab enquanto ele transitava. Parte dessa luz é bloqueada por gases na atmosfera, e os comprimentos de onda da luz absorvida revelam a identidade desses gases.
A equipe de Xin descobriu que na vanguarda, conhecida como “manhã”, onde o ar flui da noite para o dia, existem grandes nuvens de silicato de magnésio. No entanto, durante as horas “noturnas”, o ar flui de volta para o bordo de fuga do lado noturno e as nuvens desaparecem, deixando uma visão desobstruída da atmosfera dominada pelo hidrogénio. anterior Telescópio Espacial Hubble As observações não conseguem distinguir os efeitos de absorção dos membros anteriores dos posteriores, então o WASP-94Ab parece ter centenas de vezes mais oxigênio e carbono do que Júpiter. Isto parece improvável, dado o que sabemos sobre como os planetas gigantes gasosos se formam.
No entanto, ao detectar céus sem nuvens no bordo de fuga, o JWST eliminou a influência das nuvens e obteve leituras mais precisas, descobrindo que o oxigénio e o carbono eram apenas cinco vezes mais abundantes do que em Júpiter.
Afinal, WASP-94Ab parece ser um gigante gasoso bastante comum, mas por que as nuvens estão se dissipando? Sing e seus colegas dizem que existem duas possibilidades. WASP-94Ab está bloqueado por maré, o que significa que sempre mostra a mesma face para sua estrela, portanto tem um hemisfério permanentemente diurno e um hemisfério permanentemente escuro. Ventos fortes na fronteira entre o dia e a noite podem soprar silicato de magnésio para o alto do céu, formando nuvens à noite. O vento então sopra essas nuvens durante o dia, onde elas gradualmente descem profundamente na terra, onde nunca mais são vistas, apenas para serem desenterradas novamente quando o silicato de magnésio retorna à noite.
Outra teoria é que as nuvens de silicato de magnésio são como a névoa matinal na Terra, dissipando-se continuamente ao longo do dia em temperaturas de 2.200 graus Fahrenheit.
“Não só seremos capazes de obter uma visão clara, mas também poderemos determinar a composição das nuvens e como elas se condensam e evaporam à medida que se movem ao redor da Terra”, disse Xin.
Ele e sua equipe usaram então o JWST para rastrear outros oito Júpiteres quentes, encontrando circulação de nuvens semelhante em dois deles: WASP-17b, um mundo massivo, mas de densidade muito baixa, com uma atmosfera expandida orbitando para trás em torno de sua estrela; e WASP-39b, outro mundo de baixa densidade com uma atmosfera extraordinariamente rica em vapor de água e carbono-enxofre e carbono-enxofre.
O próximo passo é expandir a busca por tempo nublado em exoplanetas, observando uma maior variedade de mundos, incluindo um gigante gasoso numa órbita altamente excêntrica que o afasta da órbita da sua estrela. zona habitável Aproxime-se e volte novamente. Grandes mudanças no calor podem impulsionar vários sistemas climáticos poderosos visíveis no JWST.
A edição de 21 de maio informa sobre computação em nuvem em WASP-94Ab, WASP-17b e WASP-39b ciência.
