Webb revela composição atmosférica de TOI-421b em estudo de astrofísica
São Paulo — InkDesign News — A recente pesquisa astronômica revelou a atmosfera do exoplaneta sub-Netuno TOI-421b, usando dados do Telescópio Espacial James Webb, uma descoberta significativa que supera desafios observacionais anteriores relacionados a esses planetas.
Contexto da descoberta
Planetas sub-Netuno são exoplanetas de alta ocorrência, menores que gigantes gasosos e tipicamente mais frios que Júpiteres quentes. Antes do lançamento do James Webb, eram difíceis de observar devido à presença de nuvens e neblinas que ocultam suas atmosferas. TOI-421, uma estrela do tipo solar situada a 245 anos-luz na constelação de Lepus, tem aproximadamente 10 bilhões de anos e hospeda pelo menos dois exoplanetas massivos, incluindo TOI-421b.
Essa categoria planetária apresentou espectros de transmissão geralmente planos e sem características, o que indicava a existência de camadas densas de neblina ou nuvens. A temperatura elevada de TOI-421b, estimada em 647 °C, sugeriu que poderia escapar dessa obscuridade atmosférica, uma hipótese motivada pela ausência esperada de metano a temperaturas acima de 577 °C.
Métodos e resultados
Utilizando o James Webb, os astrônomos capturaram o espectro de transmissão de TOI-421b durante seu trânsito diante da estrela hospedeira. Sem as barreiras das neblinas, foi possível identificar traços químicos claros na atmosfera do planeta. A equipe detectou vapor de água, possíveis presenças de dióxido de enxofre e monóxido de carbono, mas não encontrou sinais de dióxido de carbono nem metano.
Além disso, os dados indicam que a atmosfera é dominada pelo hidrogênio, um resultado surpreendente em contraste com sub-Netunos anteriormente observados, que apresentavam atmosferas compostas por moléculas mais pesadas.
“Vimos características espectrais que atribuímos a vários gases, o que nos permitiu determinar a composição da atmosfera.”
(“We saw spectral features that we attribute to various gases, and that allowed us to determine the composition of the atmosphere.”)— Brian Davenport, Astrônomo, Universidade de Maryland
“A atmosfera dominada por hidrogênio é interessante porque imita a composição da estrela hospedeira TOI-421b.”
(“The hydrogen-dominated atmosphere is also interesting because it mimics the composition of TOI-421b’s host star.”)— Eliza Kempton, Astrônoma, Universidade de Maryland
Implicações e próximos passos
Este estudo amplia o entendimento sobre a diversidade atmosférica dos sub-Netunos, sugerindo que TOI-421b seguiu um processo de formação e evolução distinto em relação aos sub-Netunos mais frios. A presença de uma atmosfera leve e livre de neblinas indica que a temperatura pode ser um fator decisivo na estrutura atmosférica desses planetas.
A descoberta também abre caminho para investigações futuras sobre a interação entre as condições térmicas e químicas em atmosferas exoplanetárias, ajudando a refinar modelos de formação planetária e sua evolução.
O trabalho foi publicado no jornal Astrophysical Journal Letters e sugere que a investigação de exoplanetas com atmosferas acessíveis será crucial para avançar o conhecimento sobre esses corpos celestes.
Fonte: (sci.news– Ciência & Descobertas)
