O Telescópio Espacial James Webb (JWST) fez uma previsão do tempo para o exoplaneta WASP-94Ab com nuvens de areia matinais levando a céus gradualmente limpos ao pôr do sol.
Esta é a primeira vez que um ciclo climático diurno é observado em um local mais quente Quinta-feira extraterrestre. Além disso, o céu claro da noite deu aos astrónomos uma visão inconfundível da composição atmosférica do WASP-94Ab, encontrando-o mais próximo do nosso próprio Júpiter do que as medições imprecisas anteriores sugeriram.
WASP-94Ab está localizado em cerca de 690 anos-luz de Terra e orbita uma das duas estrelas de largura sistema binário. Planeta A Um gigante gasoso É 1,7 vezes maior que Júpiter e orbita a sua estrela a cada quatro dias a uma distância de 5,1 milhões de milhas (8,2 milhões de quilómetros) – mais quente que 2.200 graus Fahrenheit (1.200 graus Celsius). Portanto, chamamos esses mundos de “Júpiteres quentes”.
As tentativas anteriores de obter a composição dos Júpiteres quentes foram em grande parte nubladas, obscurecendo grande parte da atmosfera. Ao contrário das nuvens de vapor da Terra, as nuvens quentes de Júpiter são compostas de metais e rochas vaporizadas, como gigantescas tempestades de areia voadoras. No caso do WASP-94Ab, as nuvens são compostas de silicato de magnésio vaporizado.
“Há 20 anos que observo exoplanetas e a nebulosidade geral tem sido uma pedra no nosso sapato”, disse David Singh, da Universidade Johns Hopkins. Relatório. “Já sabemos há muito tempo que Júpiteres quentes têm nebulosidade, o que é tão irritante quanto tentar ver o planeta através de uma janela embaçada.”
Mas o quente Júpiter está nublado o tempo todo? Astrônomos liderados por Singh observaram e testaram isso com WASP-94Ab Telescópio Espacial James Webb (JWST) Quando um planeta cruza sua estrela ou cruza sua face na visão da espaçonave. Usando uma técnica chamada espectroscopia de trânsito, os astrônomos foram capazes de ver a luz do filtro estelar através de gases atmosféricos e nuvens nos membros dianteiro e traseiro do WASP-94Ab. Parte desta luz é bloqueada por gases na atmosfera, e os comprimentos de onda em que essa luz é absorvida deixam uma assinatura desses gases.
A equipe de Singh encontrou nuvens abundantes de silicato de magnésio na vanguarda, no que se pensava ser a “manhã”, onde os ventos fluíam da noite para o dia. No entanto, no final da “noite”, à medida que o ar flui de volta para a região noturna, as nuvens desaparecem, deixando uma visão desobstruída da atmosfera dominada pelo hidrogénio. anterior Telescópio Espacial Hubble As observações não conseguiram separar os efeitos de absorção dos membros dianteiro e traseiro, então o WASP-94Ab parecia conter centenas de vezes mais oxigênio e carbono do que Júpiter. Dado o que sabemos sobre como os gigantes gasosos se formam, isto parecia improvável.
No entanto, ao encontrar o céu sem nuvens no bordo de fuga, o JWST conseguiu obter uma leitura mais precisa ao remover o efeito das nuvens, encontrando oxigénio e carbono cinco vezes mais abundantes do que o nosso Júpiter.
Então WASP-94Ab parece um planeta gigante gasoso normal, mas por que as nuvens são destruídas? Segundo Singh e seus colegas, 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 de luz diurna permanente e um hemisfério de escuridão permanente. Ventos fortes no terminador entre o dia e a noite podem soprar mais silicato de magnésio na atmosfera, onde forma nuvens à noite. Os ventos sopram então estas nuvens durante o dia, onde gradualmente descem mais profundamente no planeta, onde já não são visíveis, apenas para serem novamente desenterradas quando o silicato de magnésio circula durante a noite.
Alternativamente, as nuvens de silicato de magnésio são como a névoa matinal na Terra, dissipando-se continuamente ao longo do dia a temperaturas de 2.200 graus Fahrenheit.
“Não só conseguimos clarear a visão, mas também podemos finalmente acompanhar de que são feitas as nuvens e como elas se condensam e evaporam à medida que se movem ao redor do planeta”, disse Singh.
Ele e a sua equipa usaram o JWST para seguir oito outros planetas quentes de Júpiter e encontraram ciclos semelhantes de nuvens em dois deles, WASP-17b, um mundo grande mas de densidade muito baixa com uma atmosfera inchada e órbita retrógrada em torno da sua estrela.
O próximo passo é expandir a busca por tempo nublado em exoplanetas, observando uma variedade de mundos onde um gigante gasoso está em uma órbita muito excêntrica que o afasta de sua estrela. zona habitável Muito perto e depois sai novamente. Mudanças dramáticas no aquecimento podem acionar todos os tipos de sistemas climáticos poderosos visíveis para o JWST.
As nuvens em WASP-94Ab, WASP-17b e WASP-39b foram relatadas na revista em 21 de maio. Ciência.
