O Telescópio Espacial James Webb (JWST) realizou uma observação inédita, capturando o exoplaneta WASP-121b em pleno processo de perda atmosférica, revelando detalhes sem precedentes sobre a dinâmica de gigantes gasosos ultraquentes. Astrônomos acompanharam continuamente o planeta, que orbita sua estrela a cada 30 horas, desvendando uma complexa interação de gases em fuga. A descoberta, publicada em 20 de janeiro de 2026, oferece insights cruciais sobre a evolução planetária.
Esta observação contínua, uma conquista notável, permitiu aos pesquisadores da Universidade de Genebra, do National Centre of Competence in Research PlanetS e do Trottier Institute for Research on Exoplanets (IREx) da Université de Montréal monitorar o fluxo de gás da atmosfera de um exoplaneta por uma órbita completa. O estudo, detalhado na Nature Communications, transformou a compreensão da dinâmica atmosférica, mostrando que a perda de material pode moldar significativamente o tamanho e a composição de um planeta ao longo de milhões de anos.
WASP-121b é um exemplo extremo de Júpiter ultraquente, caracterizado por sua proximidade intensa com a estrela hospedeira. A radiação estelar aquece sua atmosfera a temperaturas de milhares de graus, permitindo que elementos leves como hidrogênio e hélio escapem para o espaço, um fenômeno agora visível com clareza sem precedentes.
A revelação das caudas de hélio
Até então, o estudo da perda atmosférica se limitava a breves trânsitos planetários, oferecendo apenas “instantâneos” que impediam a compreensão da extensão e da estrutura dos gases em fuga. A equipe do James Webb, utilizando o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRISS), observou WASP-121b por quase 37 horas ininterruptas, cobrindo mais de uma órbita completa. Esta detecção contínua de hélio é a mais extensa já registrada em torno de um planeta, permitindo um rastreamento detalhado e preciso.
As medições revelaram que o gás em torno de WASP-121b se estende muito além do próprio planeta, com o sinal de hélio visível por mais da metade de sua órbita. De forma surpreendente, o hélio não forma um fluxo único, mas se divide em duas caudas distintas e colossais. Uma delas, semelhante à cauda de um cometa, é empurrada para trás pela radiação e ventos estelares. A outra se curva à frente do planeta, provavelmente atraída pela força gravitacional da estrela. Juntas, essas correntes de gás se estendem por uma distância superior a 100 vezes o diâmetro do planeta, ou mais de três vezes a distância entre o planeta e sua estrela.
Romain Allart, pesquisador de pós-doutorado da Université de Montréal e autor principal do estudo, expressou surpresa com a longevidade do escape de hélio. “Esta descoberta revela a complexidade dos processos físicos que esculpem as atmosferas exoplanetárias e sua interação com o ambiente estelar”, afirmou Allart, conforme reportado em www.sciencedaily.com. “Estamos apenas começando a descobrir a verdadeira complexidade desses mundos.”
Modelagem e os limites da teoria atual
O Departamento de Astronomia da Universidade de Genebra tem sido pioneiro no estudo da perda atmosférica. Modelos numéricos desenvolvidos na instituição foram fundamentais para interpretar as primeiras detecções de hélio pelo JWST. No entanto, enquanto esses modelos descrevem com sucesso caudas de gás simples, semelhantes a cometas, eles enfrentam desafios para recriar a estrutura de cauda dupla observada em WASP-121b.
Essa discrepância indica que a estrutura desses fluxos de gás resulta de uma combinação complexa de gravidade e outros fatores ainda não totalmente compreendidos. A observação desafia as teorias existentes e impulsiona a necessidade de desenvolver modelos mais sofisticados que possam incorporar essa nova complexidade. A capacidade do James Webb de fornecer dados contínuos e detalhados está, portanto, abrindo novos caminhos para a astrofísica e a compreensão da formação e evolução planetária.
A observação de WASP-121b pelo James Webb representa um marco na exoplanetologia, oferecendo a visão mais dramática e detalhada até hoje da perda atmosférica de um planeta. As duas caudas de hélio, estendendo-se por vastas distâncias, não apenas revelam a intensidade da interação entre o planeta e sua estrela, mas também sublinham a complexidade dos processos que moldam os mundos além do nosso sistema solar. Este avanço não só aprofunda nosso conhecimento sobre Júpiteres ultraquentes, mas também serve como um catalisador para aprimorar os modelos teóricos, pavimentando o caminho para futuras descobertas sobre a vida e a morte dos exoplanetas.
