A 11,9 anos-luz de nós, ou seja, nossa vizinhança estelar, uma planeta gasosa gigante chamada Epsilon Indi Ab surpreendeu os astrônomos: sua atmosfera contém nuvens de gelo de água, semelhantes às da Terra, um fenômeno inesperado para uma Super-Júpiter.
Com uma massa 7,6 vezes maior que a de Júpiter e um diâmetro semelhante, ela orbita quatro vezes mais longe de sua estrela do que nosso Júpiter do Sol. Sua temperatura superficial relativamente amena, entre 200 e 300 kelvins (-73°C a +27°C), provém do calor residual de sua formação, o que a torna mais quente que Júpiter apesar da distância de sua estrela, categorizando-a como "Júpiter frio". Graças ao telescópio espacial James Webb, os cientistas descobriram uma riqueza atmosférica inesperada.
Epsilon Indi Ab, com nuvens de água sobre sua atmosfera dominada por amônia.
Crédito: E. C. Matthews, MPIA / T. Müller, HdA Para sondar essa atmosfera distante, os astrônomos empregaram uma técnica avançada: a imagem direta com um coronógrafo. O instrumento MIRI do JWST bloqueou a luz da estrela hospedeira, permitindo capturar o fraco brilho do planeta. As imagens tiradas em 11,3 micrômetros revelaram uma falta de amônia em relação às previsões.
Essa ausência se explica pela presença de nuvens espessas de gelo de água, que mascaram parte da amônia gasosa. Essas nuvens lembram os cirros terrestres, mas sua formação e distribuição ainda são mal compreendidas.
Os modelos atuais das atmosferas de gigantes gasosos não incluem nuvens de água. Esta descoberta mostra a necessidade de melhorá-los para melhor refletir a realidade. Os pesquisadores esperam que o telescópio espacial Nancy-Grace-Roman, cujo lançamento está previsto para 2026-2027, permita observar mais facilmente essas nuvens de gelo refletoras. Enquanto isso, a equipe solicita mais tempo de observação com o JWST para estudar outros exoplanetas desse tipo.
Nuvens de gelo de água nas atmosferas planetárias
Na Terra, as nuvens de gelo de água se formam em alta altitude, como os cirros. Essas nuvens são compostas por cristais de gelo e refletem a luz solar. Na atmosfera de Epsilon Indi Ab, nuvens semelhantes foram detectadas.
Essas nuvens de gelo de água são raras em gigantes gasosas quentes, pois as altas temperaturas impedem a condensação da água. Em um planeta relativamente frio mas não muito, como Epsilon Indi Ab, a água pode se condensar para formar nuvens. Sua presença afeta a visibilidade da amônia ao bloquear certos comprimentos de onda.
Compreender a formação e distribuição dessas nuvens é importante para melhorar os modelos atmosféricos. Observações futuras permitirão determinar sua espessura, altitude e mudanças. Esses conhecimentos ajudarão a interpretar os sinais de planetas ainda menores, na busca por assinaturas de vida.
Fonte: The Astrophysical Journal Letters