A capacidade do telescópio James Webb (JWST) para estudar diferentes regiões de um exoplaneta está a abrir uma nova era na investigação planetária. Pela primeira vez, uma equipa internacional conseguiu analisar fenómenos meteorológicos, químicos e dinâmicos com um detalhe sem precedentes fora do Sistema Solar, utilizando uma técnica inovadora chamada trânsito rotacional.
O alvo foi WASP-121 b, um gigante gasoso localizado a cerca de 900 anos-luz da Terra. Este “Júpiter Ultraquente” é tão extremo que metais pesados podem existir na sua atmosfera sob a forma de vapor. O estudo, liderado por investigadores como Thomas Mikal-Evans, do Instituto Max Planck para a Astronomia, e publicado na Nature Astronomy, focou-se na zona terminal do planeta, a fronteira que separa o dia perpétuo da noite eterna.
Um planeta de dois lados
Os dados revelaram uma assimetria térmica profunda. A região do entardecer mostrou-se muito mais quente e expandida do que a do amanhecer. Segundo os autores, ventos extremamente rápidos transportam calor do lado diurno para o noturno, acumulando energia precisamente na zona onde o “sol” se põe.
Conseguimos observar diretamente diferenças atmosféricas que até agora apenas tinham sido previstas por modelos, explicou Mikal-Evans.
A Dança dos limbos (t2 vs. t3): No ponto t2 (início do trânsito total), observamos o “amanhecer” do planeta. No ponto t3 (fim do trânsito), o planeta rodou o suficiente para o James Webb captar o “entardecer”. As linhas pontilhadas azuis em t3 provam que o lado que está a sair de cena (trailing limb) expandiu-se devido ao calor extremo, enquanto o lado que entra (leading limb) é mais frio e encolhido.
Impressão digital química (Baixo): Os gráficos mostram os espectros nos dois momentos. As áreas coloridas identificam as moléculas responsáveis pela absorção da luz:Note como a absorção de Monóxido de Carbono CO cresce entre t2 e t3, mantendo-se estável mesmo no calor.
Em contraste, a água H2O mostra sinais de diminuição, o que confirma a sua destruição (dissociação térmica) no hemisfério diurno mais quente do planeta. | Crédito: Gapp, C., et al. (2026). Reproduzido de Nature Astronomy sob licença CC BY 4.0
A alquimia do calor estelar
As observações indicaram que no lado mais quente as temperaturas são tão elevadas que as moléculas de água começam a ser destruídas (dissociação térmica) em hidrogénio e oxigénio. Em contrapartida, o monóxido de carbono CO mantém-se estável e abundante, servindo como um marcador precioso para os cientistas acompanharem a circulação atmosférica.
Nuvens de quartzo e metais
Já na região mais “fria” do amanhecer, a equipa detetou indícios de nuvens compostas por minerais vaporizados, como o monóxido de silício SiO, que condensam para formar silicatos. Estas nuvens criam uma atmosfera opaca e quimicamente distinta do lado oposto do planeta.
Os silicatos são os componentes fundamentais de minerais que, na Terra, formam pedras preciosas como o quartzo ou as safiras.
Para os investigadores,
esta descoberta demonstra que os mundos distantes são laboratórios químicos muito mais complexos e dinâmicos do que se imaginava, representando um passo gigante para compreender como a energia flui em mundos sob condições extremas.
Imagem de destaque: Curvas de luz e modelos de trânsito do exoplaneta WASP-121 b captados pelo James Webb. Esta imagem detalha como os cientistas detetaram a assimetria na atmosfera do planeta:
Linhas cinzentas verticais: Marcam os quatro pontos de contacto do trânsito (entrada e saída do planeta à frente da estrela), com as zonas sombreadas a indicar o início e o fim da ocultação
Primeira linha (Dados Brutos): Os círculos representam a luz da estrela captada pelos instrumentos NIRISS e NIRSpec. A queda na curva mostra o momento em que o planeta passa em frente à estrela. As linhas coloridas são modelos matemáticos: o modelo translacional (ciano), que assume um planeta uniforme, e o modelo rotacional (amarelo), que considera a rotação do planeta durante a passagem.
Segunda e terceira linhas (resíduos): Estes gráficos mostram a diferença entre os modelos e a realidade. Note que o modelo amarelo (rotacional) alinha-se quase perfeitamente com os dados, enquanto o ciano deixa “rastros” sistemáticos. Isto prova que o planeta parece maior na segunda metade do trânsito do que na primeira, confirmando que estamos a ver um lado do planeta muito mais expandido (quente) que o outro. | Crédito: Gapp, C., et al. (2026). Reproduzido de Nature Astronomy sob licença CC BY 4.0
