Planeta que está vagando sozinho tem auroras semelhantes às da Terra

Quando o telescópio espacial James Webb foi lançado, uma das principais missões foi observar a atmosfera de exoplanetas na busca de exoplanetas semelhantes à Terra. Com os instrumentos presentes no telescópio, ele consegue analisar atmosferas, composições químicas, temperaturas e até a presença de nuvens. Ele também pode detectar a presença de moléculas e processos físicos para entender como esses exoplanetas evoluem.

A maioria dos exoplanetas observados orbitam alguma estrela e são encontrados através de uma técnica chamada de transiente que é quando eles passam na frente da estrela. Já planetas errantes não orbitam uma estrela e vagam sozinhos pelo espaço. A ausência de uma estrela torna esses exoplanetas extremamente difíceis de observar já que eles não refletem luz estelar. Com isso, eles só podem ser detectados por emissões térmicas ou por eventos como microlentes gravitacionais.

Recentemente, o James Webb fez uma observação inédita de um planeta errante, analisando sua temperatura, composição atmosférica e a presença de nuvens. Para surpresa dos pesquisadores, o telescópio também detectou auroras semelhantes às observadas na Terra e em Júpiter. Essas auroras indicam a interação entre partículas carregadas e o campo magnético do planeta. No caso deste planeta, mostra que mesmo sem uma estrela, é possível ter esse fenômeno.

Como encontrar exoplanetas?

Há várias maneiras de detectar um exoplaneta como, por exemplo, o método do trânsito e o da velocidade radial. No método de trânsito, ou transiente, é possível observar a queda periódica no brilho de uma estrela quando um planeta passa em sua frente. Já na velocidade radial, mede-se o movimento de uma estrela causado pela gravidade do planeta em órbita.

O telescópio James Webb ampliou essas técnicas porque foi lançado com instrumentos que são bem precisos e conseguem observar no infravermelho. Ele consegue não só detectar mas também analisar a luz que atravessa a atmosfera do planeta durante o método de trânsito. Isso permite identificar moléculas e estimar temperaturas e pressões atmosféricas.

Planetas errantes

A maior parte dos exoplanetas observados estão orbitando uma estrela e são encontrados por métodos de trânsito. Mas existe um tipo de exoplaneta, geralmente chamado de planetas errantes, que não orbitam nenhuma estrela. Eles podem se formar em discos protoplanetários e ser ejetados por interações gravitacionais ou surgir diretamente a partir do colapso de nuvens de gás como estrelas fracassadas.

A observação desses planetas é extremamente difícil porque eles não emitem luz própria significativa e não têm uma estrela próxima que indique sua presença. Sem o brilho refletido ou variação de luminosidade da estrela usando o método de de trânsito, ou seja, os métodos tradicionais de detecção se tornam ineficazes. Isso acaba necessitando de técnicas diferentes como o uso de microlente gravitacional ou observações em infravermelho que conseguem captar o calor residual desses objetos.

SIMP-0136

Recentemente, com os dados do James Webb, foi possível observar em detalhes um planeta errante chamado de SIMP-0136. O James Webb conseguiu dados para analisar o clima e composição atmosférica desse exoplaneta mesmo sem ter uma estrela hospedeira. Foi possível detectar variações no brilho do planeta enquanto ele girava, permitindo analisar temperatura, cobertura de nuvens e composição química da atmosfera. As observações mostraram atividade de auroras em SIMP-0136, semelhantes às da Terra e Júpiter.

Esses resultados obtidos pelos pesquisadores ao analisar os dados do James Webb são algumas das medições mais precisas já feitas da atmosfera de um objeto extrassolar. Com os instrumentos do James Webb, os pesquisadores conseguiram estimar que as temperaturas do planeta alcançam cerca de 1.500 °C. As observações detalhadas permitiram registrar variações de temperatura por causa da composição química do planeta que indicam presença de tempestades.

Descobrindo mais sobre o exoplaneta

Outra descoberta que chamou atenção dos pesquisadores foi a ausência de variabilidade nas nuvens de SIMP-0136. Normalmente, mudanças na cobertura de nuvens causa alterações na atmosfera com regiões de céu limpo e áreas nubladas. No entanto, no exoplaneta SIMP-0136, foi observado que a cobertura de nuvens permaneceu constante. Com as temperaturas altas, essas nuvens devem ser compostas por grãos de silicato, semelhantes à areia de uma praia.

A análise em diferentes comprimentos de onda revelou propriedades como mudanças de cor do planeta, mudanças em sua composição e temperatura. Com todos esses dados foi possível entender como é o clima em mundos além do Sistema Solar. No momento, esse tipo de observação espectroscópica de variabilidade seja restrita a objetos como SIMP-0136 mas no futuro, é esperado conseguir observar outros objetos semelhantes a Júpiter ou a Terra.

Referência da notícia

Nasedkin et al. 2025 The JWST weather report: Retrieving temperature variations, auroral heating, and static cloud coverage on SIMP-0136 Astronomy & Astrophysics