James Webb mostra que misterioso sub-Netuno é provavelmente um mundo de água

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James Webb mostra que misterioso “sub-Netuno” é provavelmente
um mundo de água
A ideia de um mundo de água, um planeta coberto pela água, tem fascinado tanto cientistas quanto artistas há
séculos. Para os cientistas, um mundo da água é um planeta que tem uma grande quantidade de água em sua
superfície (ou abaixo da superfície). Alguns estudos sugeriram que exoplanetas com oceanos são comuns na Via
Láctea, mas não conseguimos encontrá-los.
É aqui que entra GJ 1214 b.
Representação de IA do
mundo da água
Enaiposha (DALL-E 3).
Este planeta (também chamado de Gliese 1214 b ou Enaiposha) está a 48 anos-luz de distância da Terra. É um
“sub-Neptuno” ou “mini Netuno”. Mini Netunos são um tipo de planeta menos massivo do que Netuno, mas que se
assemelha a Netuno em estrutura geral e na fonte que eles não têm uma espessa atmosfera de hidrogênio-hélio.
GJ 1214 b foi detectado pela primeira vez pelo Projeto MEarth em 2009, quando passou em frente a suas estrelas,
bloqueando uma pequena parte da luz vinda da estrela. Desde então, o planeta tem despertado a curiosidade dos
pesquisadores. Os astrônomos tentaram descobrir a composição deste planeta e sua atmosfera várias vezes, mas
não tiveram sucesso - até agora.
Uma equipe internacional de pesquisadores agora usou dados infravermelhos do Telescópio Espacial James Webb
(JWST) e o avaliou com a ajuda de cálculos de modelos. Os resultados sugerem uma névoa reflexiva e densa na
atmosfera superior, possivelmente indicando vapor de água e metano.
“Nossos resultados mostram que a camada de neblina de GJ 1214 b deve ter uma composição diferente dos corpos
celestes conhecidos”, diz Maria Steinrueck, do Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA) em Heidelberg,
Alemanha. Ela é co-autora do artigo, que aparece na revista Nature, e realizou os cálculos do modelo essenciais
para avaliar as observações.
Os dados sugerem água
Os pesquisadores analisaram os dados relatados pelo JWST e tentaram descobrir qual composição química
explicaria as observações. Eles estão procurando algo para explicar uma camada altamente reflexiva no topo da
atmosfera. O problema era que nenhum dos candidatos prováveis parece ser responsável por esse efeito.
“Nem partículas de fuligem nem as chamadas tholins refletem a radiação da estrela com bastante força”, afirma
Steinrueck. O termo “tholin”, cunhado por Carl Sagan, descreve uma mistura variável de hidrocarbonetos encontrada
na lua de Saturno, Titã, e outros corpos no Sistema Solar.
Usando a câmera infravermelha do JWST, os pesquisadores foram capazes de criar uma espécie de mapa de calor
do planeta. O elemento-chave aqui foi que eles conseguiram obter informações de todos os ângulos. O mini Neptuno
está preso na maré - um lado do planeta está constantemente em frente à sua estrela (e é mais quente) enquanto o
outro fica longe da estrela (e é mais frio).
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/are-planets-with-oceans-common-in-the-galaxy-it-s-likely-nasa-scientists-find/
https://www.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/10/DALL%C2%B7E-2023-10-18-13.47.42-Oil-painting-style-depiction-of-GJ-1214-b-also-known-as-Gliese-1214-b-or-Enaiposha-with-half-of-the-planet-illuminated-by-its-star-and-the-other-hal.png
https://en.wikipedia.org/wiki/MEarth_Project
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Impressão artística do exoplaneta GJ 1214 b. O planeta provavelmente tem grandes quantidades de água. Créditos da imagem: NAS
mágoa (IPAC)
“A capacidade de obter uma órbita completa foi realmente fundamental para entender como o planeta distribui o
calor do lado do dia para o lado noturno”, diz Eliza Kempton, professora da Universidade de Maryland, EUA, e
principal autora do artigo de pesquisa. “Há muito contraste entre o dia e a noite. O lado da noite é mais frio do que o
lado do dia. Na verdade, as temperaturas mudaram de 279 para 165 graus Celsius (535 para 326 graus Fahrenheit).
Então o planeta é muito quente, mas isso não exclui a possibilidade de água.
As novas observações do JWST confirmam uma atmosfera que contém hidrogênio e hélio. Além disso, eles também
mostram que existem outros elementos na atmosfera.
A água é um desses elementos. O vapor de água na atmosfera do planeta se encaixa muito bem com os dados
observados, sugerindo que o planeta poderia muito bem ser um mundo de água. Mas os hidrocarbonetos
(especificamente o metano) também podem ser responsáveis por algumas das observações. De fato, tanto a água
quanto o metano podem estar presentes na atmosfera do planeta.
O que isso nos diz sobre a composição do planeta?
Os resultados sobre Gliese 1214b também foram discutidos na Sociedade Astronômica Europeia (EAS) em
Cracóvia, Polônia. Os pesquisadores discutiram um estudo de acompanhamento realizado por Matthew Nixon. A
apresentação do EAS discutiu como as novas observações poderiam abrir a porta para um conhecimento mais
profundo de mini-Netunos, que são um dos tipos mais comuns de planetas - mas não aparecem em nosso sistema
solar.
Um slide da apresentação EAS.
Mesmo que o planeta seja muito quente, ainda pode tecnicamente ser um mundo de água, com uma composição
como 80% de água 20% de composição de rocha. Por enquanto, no entanto, os astrônomos não têm modelos
detalhados que possam explicar sua estrutura interna.
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/08/minineptune.png
https://cdn.zmescience.com/wp-content/uploads/2023/07/image-4.png
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Mas mesmo apenas descobrir como Gliese 1214b pode ser na superfície é muito emocionante por enquanto.
“Na última década, a única coisa que realmente sabíamos sobre Gliese 1214b era que a atmosfera era turva ou
nebulosa”, disse o Dr. Rob Zellem, astrônomo do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
“Este artigo tem implicações muito legais para interpretações climáticas detalhadas adicionais – para olhar para a
física detalhada que acontece dentro da atmosfera deste planeta.”
Os pesquisadores quebraram a componência de um dos exoplanetas mais intrigantes que já descobrimos.
“GJ 1214b tem sido a caracterização da baleia branca da atmosfera de exoplanetas – toda a comunidade a
persegue há muito tempo. É ótimo finalmente ver alguns de seus segredos revelados”, disse Laura Kreidberg,
diretora do MPIA e chefe do departamento de Física Atmosférica de Exoplanetas (APEx), onde Maria Steinrueck
realiza pesquisas. Kreidberg foi um dos primeiros a atingir GJ 1214 b para determinar sua composição.
O estudo de acompanhamento liderado por Nixon analisará modelos mais elaborados do núcleo, manto, superfície e
atmosfera do planeta, procurando entender agora apenas a composição, mas também a estrutura da temperatura.
Sem dúvida, Gliese 1214b continuará a ser um planeta interessante para estudar por um longo tempo.
O estudo foi publicado na Nature.
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https://astrobiology.com/2023/05/webb-reveals-details-about-exoplanet-gj-1214-b-a-mini-neotune.html
https://www.nature.com/articles/s41586-023-06159-5