Telescópio espacial James Webb ajuda a descodificar mistério do exoplaneta WASP 107b - Ciência T

O planeta foi descoberto em 2017. Com uma dimensão equivalente a Neptuno, mas com uma massa muito reduzida, na teoria não deveria existir. Novas observações do telescópio espacial James Webb contribuíram para uma melhor compreensão do exoplaneta. Duas vezes! Uma impressão artística do WASP 107b a passar em frente da sua estrela hospedeira. Este planeta tem quase o mesmo tamanho de Júpiter, mas tem apenas 12% da sua massa. Fonte: ESA/Hubble, NASA, and M. Kornmesser ESA/Hubble, NASA, and M. Kornmesser

O exoplaneta WASP 107b tem aproximadamente a mesma dimensão de Júpiter e com apenas 12% da massa, extremamente baixa, assemelha-se a algodão-doce ou marshmallows. É muitas vezes comparado também a Neptuno.

💥️Os astrónomos não conseguiam até agora compreender como poderia o planeta WASP 107b existir. Mas agora, duas equipas independentes de investigadores tiraram partido do telescópio espacial James Webb (JWST) para resolver o mistério.

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💥️O astro foi inicialmente identificado, em 2017, pela Wide Angle Search for Planets (WASP), um consórcio internacional de organizações académicas que busca exoplanetas em ângulos ultra-largos utilizando fotometria de trânsito. A descoberta foi em seguida confirmada por observatórios no Chile.

As imagens do telescópio espacial Hubble, inicialmente, não resolveram o mistério do seu grande tamanho e baixa densidade, devido a limitações tecnológicas. 💥️O JWST veio colmatar aquelas lacunas e permitiu aos astrónomos olhar novamente para o WASP 107b e medir os gases na sua atmosfera para estimar a sua temperatura interior e descobrir que as anteriores suposições sobre o interior do exoplaneta, localizado a apenas 210 anos-luz de distância da Terra estavam incorretas.

💥️E não foi apenas uma equipa de investigadores. Foram duas. David Sing, professor Universidade Johns Hopkins, e Luis Welbanks, um pós-doutorado da NASA Sagan na Universidade do Estado do Arizona, são os líderes das duas equipas.

💥️Após longas investigações, concluíram que o núcleo do WASP 107b é muito mais quente e maciço do que os astrónomos pensavam. As primeiras versões de ambos os estudos foram publicadas a 20 de maio de 2024, na revista científica Nature. Os documentos ainda serão revistos e editados antes da publicação final. 

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“As pessoas começaram a esforçar-se para tentar perceber como um planeta assim podia existir”, disse David Sing ao Business Insider. 💥️O cientistas explicou que “quanto mais matéria consomem, mais largos — e mais maciços — ficam. Portanto, se este exoplaneta fosse tão grande como os astrónomos observaram, então não deveria ter uma massa tão baixa”, explica no resumo do seu estudo.

💥️“O Neptuno quente WASP-107 b destaca-se entre os exoplanetas com uma densidade invulgarmente baixa, com uma massa do núcleo baixa”, diz Luis Welbanks, no seu estudo.

Cada equipa identificou elementos na atmosfera como dióxido de carbono, dióxido de enxofre e vapor de água. Mas ficaram surpreendidos ao encontrar uma quantidade invulgarmente baixa de metano, um elemento instável a altas temperaturas, o que sugere que o interior é mais quente e o núcleo mais maciço do que o anteriormente estimado, concluíram ambas as equipas de investigação.

“Com estas novas medições, conseguimos utilizar o metano como um termómetro do interior e descobrimos ser muito mais quente do que esperávamos”, disse David Sing.

💥️As observações do JWST sugeriram que o núcleo era mais quente, mas também provavelmente muito maior, o que explicaria o grande diâmetro do WASP 107b. De facto, ambas as equipas concluíram que o núcleo é muito mais maciço do que as estimativas originais. “A massa do núcleo é muito maior do que os limites superiores anteriores”, refere 💥️Luis Welbanks, no estudo.

No entanto, as medições da massa do núcleo são diferentes nos dois estudos. 💥️Embora esta discrepância justifique uma investigação mais aprofundada, ambos os estudos estão basicamente a contar a mesma história, disse Scott Gaudi, professor de astronomia na Universidade Estatal de Ohio, ao Business Insider.

Além disso, a órbita do WASP 107b em torno da sua estrela é “excêntrica”, o que significa que não é perfeitamente circular. Essa órbita aperta intermitentemente o planeta, e, “tal como brincar com massa de modelar nas mãos e movê-la, fica quente”, explicou Luis Welbanks.

💥️“Na era da ciência, em que muitas coisas não são reproduzíveis, o facto de duas equipas chegarem imediatamente à mesma conclusão foi muito tranquilizador”, afirmou David Sing. “A ciência é feita de uma forma maior e melhor quando se trabalha em conjunto”, acrescentou Luis Welbanks.

As duas equipas querem continuar a explorar o exoplaneta e a sua órbita excêntrica, o aquecimento das marés, causado pela órbita ligeiramente elíptica do planeta, que pode ser a fonte do calor interno extra, e outras questões pendentes no futuro.

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