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Aurora de Netuno, prevista há 36 anos, é capturada pela primeira vez

Três décadas após as primeiras evidências de atividade auroral no gigante gelado, astrônomos finalmente registraram a aurora de Netuno. Graças ao Telescópio Espacial James Webb (JWST), a luminescência do planeta foi medida, revelando também outras descobertas inéditas. Entre elas, está o fato de que Netuno está mais frio agora do que em 1989, quando a sonda Voyager 2 o visitou.

As auroras são fenômenos luminosos causados pela interação de partículas eletricamente carregadas com os planetas do Sistema Solar. Além da Terra, já foram observadas em Marte, Júpiter, Saturno, Mercúrio, Vênus e Urano. A confirmação da aurora de Netuno completa o conjunto de detecções nos quatro planetas gigantes do sistema. O fenômeno também já foi identificado em cometas, como o Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Aurora de Netuno foi capturada pelo James Webb. Imagem: NASA, ESA, CSA, STScI, Heidi Hammel (AURA), Henrik Melin (Northumbria University), Leigh Fletcher (University of Leicester), Stefanie Milam (NASA-GSFC)

Os resultados do estudo foram publicados na revista Nature Astronomy.

Aurora de Netuno é descoberta aguardada por astrônomos

“Encontrar aurora em Netuno é provavelmente o resultado mais empolgante que já tive”, afirmou Henrik Melin, pesquisador da Universidade de Northumbria, que liderou o estudo enquanto estava na Universidade de Leicester, ao IFLScience. Segundo Melin, Netuno possuía todas as condições necessárias para a ocorrência do fenômeno, mas sua detecção sempre foi um desafio para os telescópios terrestres.

O JWST desempenhou um papel essencial nessa descoberta, utilizando seus instrumentos de infravermelho para medir a temperatura do planeta e a distribuição do trihidrogênio catiônico (H3+), um marcador comum de auroras em planetas gasosos. Curiosamente, ao contrário da Terra, onde as auroras ocorrem próximas aos polos, as de Netuno aparecem em locais distintos, uma vez que seu campo magnético é altamente desalinhado, inclinado em 47 graus em relação ao eixo de rotação do planeta.

“O H3+ tem sido um claro indicativo de atividade auroral em Júpiter, Saturno e Urano, e esperávamos ver o mesmo em Netuno à medida que aprimorávamos nossas observações com os melhores telescópios terrestres”, explicou Heidi Hammel, coautora do estudo e integrante da Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia.

Telescópio Espacial James Webb foi fundamental para capturar a aurora de Netuno. (Imagem: muratart / Shutterstock.com)

Temperatura de Netuno caiu drasticamente

Outro fator surpreendente revelado pelos cientistas foi a queda significativa da temperatura na atmosfera superior de Netuno. Atualmente, essa região do planeta está duas vezes mais fria do que em 1989. Essa mudança pode ter dificultado a detecção das auroras, tornando sua identificação ainda mais desafiadora.

“As observações do JWST revelaram condições físicas inesperadas, mostrando que essa parte da atmosfera esfriou significativamente desde a passagem da Voyager 2. Foi uma grande surpresa! Mesmo estando muito distante do Sol, Netuno ainda possui uma atmosfera superior extremamente dinâmica”, comentou Melin.

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Novas pesquisas a caminho

As observações inovadoras do JWST abrem caminho para um melhor entendimento do planeta mais distante do Sistema Solar. E essa é apenas a começo: novos estudos sobre Netuno estão programados para os próximos anos, incluindo uma campanha detalhada em 2026, que monitorará o planeta ao longo de um mês.

“Este estudo piloto mostra que o JWST é uma ferramenta incrível para caracterizar as auroras e acompanhar suas variações ao longo do tempo, permitindo compreender melhor o campo magnético do planeta e sua interação com o espaço ao seu redor”, acrescentou Melin.

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James Webb detecta clima extremo em planeta raro do tamanho de Netuno

Um estudo publicado na revista Nature Astronomy revela novas descobertas sobre a atmosfera do exoplaneta LTT 9779 b, também conhecido como Cuancoá. Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, os autores conseguiram estudar esse mundo, que é semelhante a Netuno – porém com características bem peculiares. 

Descoberto em 2020, Cuancoá tem 29 vezes a massa da Terra e orbita sua estrela em apenas 19 horas, o que o coloca em uma categoria rara, com poucos exemplos conhecidos, chamada “Deserto de Netunos Quentes” (planetas com o tamanho e a massa de Netuno, mas com um período de menos de quatro dias ao redor de suas estrelas). 

Com temperaturas extremas de até 2.000°C em seu lado diurno, o LTT 9779 b oferece uma janela única para entender a evolução de planetas em condições tão extremas. Em um comunicado, Louis-Philippe Coulombe, estudante de pós-graduação da Université de Montréal, no Canadá, comparou a descoberta a encontrar algo inesperado em um ambiente hostil, “como uma bola de neve que não derrete em um incêndio”. 

Um exoplaneta do tipo Netuno quente é semelhante ao gigante gelado Netuno em tamanho e massa, mas orbita mais perto de sua estrela, tornando-se extremamente quente. Crédito: Nazarii_Neshcherenskyi – Shutterstock

O estudo dessa diversidade de sistemas planetários pode oferecer insights valiosos sobre a formação e evolução de mundos semelhantes.

Instrumento do James Webb enxerga luz invisível ao olho humano

Para essa pesquisa, a equipe utilizou o modo Espectroscopia Sem Fenda de Objeto Único (SOSS) do Webb, que detecta radiação no infravermelho próximo, uma faixa de luz invisível ao olho humano. Essa tecnologia é especialmente útil para analisar atmosferas de exoplanetas, permitindo aos cientistas detectar detalhes antes inacessíveis. Ao observar o LTT 9779 b, os pesquisadores conseguiram identificar vapor d’água e estudar a luz refletida pelas nuvens presentes no planeta, formadas em sua face exposta ao dia.

Devido à rotação bloqueada por maré, um dos lados do LTT 9779 b está constantemente voltado para sua estrela, enquanto o outro se mantém na escuridão permanente. Isso cria um grande contraste térmico entre os dois lados do planeta, com a face diurna experimentando temperaturas escaldantes. Esse fenômeno gera uma circulação atmosférica peculiar, em que o ar quente sobe no lado iluminado e o ar mais frio desce no lado noturno, criando correntes de convecção e influenciando o clima do planeta.

Por causa da rotação bloqueada por maré, um lado do exoplaneta LTT 9779 b fica sempre exposto à estrela hospederia, tornando-se muito quente, enquanto o outro fica permanentemente na escuridão. Crédito: Nazarii_Neshcherenskyi – Shutterstock

As descobertas indicam que a alta refletividade de LTT 9779 b, provavelmente devido à presença de nuvens espessas, tem impacto na sua distribuição de energia. As nuvens, formadas devido à diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno, ajudam a refletir parte da luz estelar, o que pode afetar a dinâmica atmosférica e os padrões climáticos do exoplaneta.

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Hubble vai ajudar a investigar planeta raro

A pesquisa também revelou a presença de vapor d’água, confirmando que a atmosfera do LTT 9779 b é complexa o suficiente para que cientistas estudem não apenas sua composição, mas também os efeitos de suas condições extremas. A equipe continua a refinar seus modelos e utilizar observações adicionais, como as do Telescópio Espacial Hubble, para entender melhor como as nuvens se formam e persistem em um ambiente tão hostil.

Com o progresso das observações, os cientistas esperam descobrir mais sobre a dinâmica atmosférica de planetas como o LTT 9779 b. Esse estudo é uma etapa importante para entender melhor a evolução de planetas em zonas de alta radiação, como as que existem em torno de estrelas semelhantes ao Sol.

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