Mistério: telescópio Webb da NASA detecta possível aurora em uma anã marrom isolada

As auroras se formam a partir de partículas carregadas emitidas por uma estrela, porém, neste caso, não existe nenhuma fonte próxima à anã marrom isolada, e isso está intrigando os cientistas.

anã marrom W1935, aurora
Arte conceitual da anã marrom W1935, que está localizada a 47 anos-luz da Terra. A aurora está representada em vermelho. Crédito: NASA, ESA, CSA, e L. Hustak.

Anãs marrons são objetos celestes que se formam a partir do colapso de uma nuvem de poeira e gás. Elas possuem mais massa que um planeta, porém não são grandes o bastante para serem consideradas estrelas. Um exemplo é a anã marrom solitária W1935, que é mais massiva que Júpiter, e está localizada a 40 anos-luz da Terra.

Anãs marrons são corpos celestes que ficam na linha divisória entre estrelas e planetas. São chamadas de “estrelas fracassadas”, pois não possuem massa o suficiente para fundir hidrogênio em seu núcleo e se transformarem de fato em uma estrela. Além disso, é um corpo maior que qualquer planeta, mas pequeno e frio demais para ser considerado uma estrela.

Recentemente, os astrônomos da NASA, através do Telescópio Espacial James Webb, identificaram uma emissão infravermelha de metano proveniente da anã W1935. Esta é uma descoberta intrigante, pois a anã é fria e não possui uma estrela hospedeira. Portanto, não existe uma fonte de energia para aquecer a sua atmosfera superior e fazer o metano ‘brilhar’.

Mistério astronômico

Para contextualizar, tendo como base a Terra, as auroras se formam a partir da interação de partículas energéticas emitidas pelo Sol com o campo gravitacional do planeta, na região dos pólos. Por isso elas são comuns em países como Islândia, Noruega, Suécia e Finlândia.

No entanto, no caso dessa anã marrom, ela está isolada, não possuindo nenhuma fonte de partículas carregadas próximo dela. Também, a ausência de vento estelar que contribua para o formação da aurora e explique a energia extra na atmosfera superior necessária para a emissão de metano é um mistério.

A anã marrom W1935 é misteriosa, pois não tem nenhuma estrela próxima que possa emitir partículas carregadas para formar a aurora. Cientistas especulam que a emissão de metano, geradora da aurora, pode ser devida a processos na atmosfera superior.

Os planetas Júpiter e Saturno, por exemplo, possuem processos aurorais semelhantes que envolvem a interação com o vento solar, mas também recebem contribuições de luas ativas próximas, como Io (no caso de Júpiter) e Encélado (para Saturno). Contudo, ainda não se sabe se uma lua ativa poderá desempenhar um papel na emissão de metano na anã W1935.

A hipótese

Os cientistas da NASA acreditam que a aurora se originou de algum processo interno que acontece na alta atmosfera da anã.

A descoberta dessa possível aurora na anã marrom foi feita a partir de análises com dados coletados pelo Webb. A anã W1935 chamou atenção pois era muito semelhante a outra que estava sendo investigada, a W2220. Ambas possuem praticamente a mesma temperatura, brilho e composição. Porém, os dados mostraram uma diferença que intrigou os cientistas: enquanto o metano da W2220 estava absorvendo luz, o da W1935 estava emitindo.

Através da modelagem, eles descobriram que a atmosfera da W2220 esfria com a altitude, enquanto na atmosfera da W1935 ocorre uma inversão de temperatura, esquentando com o aumento da altitude. A hipótese é que o mesmo processo que causa isso também desencadeia a aurora.

Essa inversão de temperatura é realmente intrigante. Vimos este tipo de fenômeno em planetas com uma estrela próxima que pode aquecer a estratosfera, mas vê-lo num objeto sem nenhuma fonte externa de calor óbvia é uma loucura - Ben Burningham, autor principal da pesquisa.

Essa foi a primeira vez que uma emissão de metano indicando uma aurora em uma anã marrom foi observada.

Referência da notícia:

NASA. NASA’s Webb Finds Signs of Possible Aurorae on Isolated Brown Dwarf. 2024.