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MADRID, 17 mar. (EUROPA PRESS) -
O Telescópio Espacial James Webb capturou suas primeiras imagens diretas de dióxido de carbono em um planeta fora do sistema solar em HR 8799, um sistema multiplanetário a 130 anos-luz de distância.
Uma análise das observações feita por especialistas da Universidade Johns Hopkins, que também incluiu um sistema a 96 anos-luz de distância chamado 51 Eridani, foi publicada no "The Astrophysical Journal".
As observações nesse novo artigo fornecem fortes evidências de que os quatro planetas gigantes do sistema se formaram da mesma maneira que Júpiter e Saturno, por meio da formação lenta de núcleos sólidos. Elas também confirmam que o Webb pode fazer mais do que inferir a composição atmosférica a partir de medições da luz das estrelas: ele pode analisar diretamente a composição química das atmosferas de exoplanetas.
"Ao detectar essas fortes formações de dióxido de carbono, mostramos que há uma fração considerável de elementos mais pesados, como carbono, oxigênio e ferro, nas atmosferas desses planetas. Considerando o que sabemos sobre a estrela que eles orbitam, isso provavelmente indica que eles se formaram por acreção do núcleo, o que, para planetas que podemos ver diretamente, é uma conclusão empolgante", observa William Balmer, astrofísico da Universidade Johns Hopkins que liderou o trabalho, em um comunicado.
O HR 8799 é um sistema jovem com cerca de 30 milhões de anos, uma fração dos 4,6 bilhões de anos do nosso sistema solar. Ainda quentes devido à sua formação violenta, os planetas HR 8799 emitem grandes quantidades de luz infravermelha que fornecem aos cientistas dados valiosos sobre como sua formação se compara à de estrelas ou anãs marrons.
Os planetas gigantes podem se formar de duas maneiras: formando lentamente núcleos sólidos que atraem gás, como o nosso sistema solar, ou colapsando rapidamente do disco de resfriamento de uma estrela jovem para se tornarem objetos maciços. Saber qual modelo é mais comum pode dar aos cientistas pistas para distinguir os tipos de planetas encontrados em outros sistemas.
"Nossa esperança com esse tipo de pesquisa é entender nosso próprio sistema solar, a vida e nós mesmos em comparação com outros sistemas exoplanetários, para que possamos contextualizar nossa existência", diz Balmer. "Queremos tirar fotos de outros sistemas solares e ver como eles são semelhantes ou diferentes do nosso. A partir daí, poderemos tentar entender o quanto nosso sistema solar é realmente estranho ou normal.
Pouquíssimos exoplanetas foram fotografados diretamente, pois os planetas distantes são milhares de vezes mais fracos do que suas estrelas. Ao capturar imagens diretas em comprimentos de onda específicos acessíveis apenas com o Webb, a equipe abre caminho para observações mais detalhadas para determinar se os objetos que eles observam orbitando outras estrelas são realmente planetas gigantes ou objetos como anãs marrons, que se formam como estrelas, mas não acumulam massa suficiente para iniciar a fusão nuclear.
CORONOGRAFIAS
A conquista foi possível graças aos coronógrafos do Webb, que bloqueiam a luz de estrelas brilhantes, como acontece em um eclipse solar, para revelar mundos que, de outra forma, estariam ocultos. Isso permitiu que a equipe buscasse luz infravermelha em comprimentos de onda que revelam gases específicos e outros detalhes atmosféricos.
Ao analisar a faixa de comprimento de onda de 3 a 5 micrômetros, a equipe descobriu que os quatro planetas HR 8799 contêm mais elementos pesados do que se pensava anteriormente, outra indicação de que eles se formaram de maneira semelhante aos gigantes gasosos do nosso sistema solar. As observações também revelaram a primeira detecção do planeta mais interno, HR 8799 e, em um comprimento de onda de 4,6 micrômetros, e de 51 Eridani b em 4,1 micrômetros, demonstrando a sensibilidade do Webb para observar planetas fracos próximos a estrelas brilhantes.
A equipe espera usar os coronógrafos do Webb para analisar mais planetas gigantes e comparar sua composição com modelos teóricos. "Esses planetas gigantes têm implicações muito importantes", conclui Balmer. "Se esses planetas enormes estão agindo como bolas de boliche ao redor do nosso sistema solar, eles podem perturbar, proteger ou, em menor grau, fazer as duas coisas com planetas como o nosso. Uma melhor compreensão de sua formação é, portanto, crucial para entender a formação, a sobrevivência e a habitabilidade de planetas semelhantes à Terra no futuro.
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