James Webb: o que existe no exoplaneta WASP-96 b?

Uma das maiores novidades do Telescópio Espacial James Webb (JWST) é sua capacidade de encontrar exoplanetas habitáveis. Isso porque ele leva um equipamento especial a bordo chamado NIRISS, capaz de ler a assinatura química de lugares distantes.

E já na sua estreia o telescópio deu uma amostra da sua potência. Entre as primeiras leituras que foram divulgadas essa semana pela NASA, estão os dados de composição do WASP-96 b, um planeta localizado a pouco mais de mil anos-luz da Terra.

Entenda a seguir como funciona o NIRISS e o que os dados divulgados podem revelar sobre o universo.

A NASA divulgou a composição do exoplaneta WASP-96 b descoberta pelo James Webb (Fonte: NASA/ESA/CSA/STScI)

Gerador de imagens de infravermelho próximo e espectrógrafo sem fenda (NIRISS)

Uma das grandes inovações a bordo do James Webb é o equipamento conhecido pela sigla NIRISS. Seu nome completo é Gerador de Imagens de Infravermelho Próximo e Espectrógrafo Sem Fenda.

À primeira vista, esse nome comprido parece saído de um filme de ficção científica. Mas, olhando de perto, ele revela melhor a função desse equipamento, que é constituído de duas partes.

Uma delas é o Gerador de Imagens de Infravermelho Próximo, capaz de captar a luz emitida pelos diferentes objetos espaciais nessa faixa da radiação eletromagnética — no Webb ele funciona entre comprimentos de onda de 0,8 a 5,0 mícrons.

O NIRISS está acoplado a um sensor de orientação fina para garantir precisão das análises (Fonte: NASA/Chris Gunn)

A outra é o Espectrógrafo Sem Fenda. Esse equipamento recebe e, usando espelhos, decompõe a luz captada nas diferentes frequências que a formam. 

Com esses dados, os astrônomos conseguem predizer a composição do objeto observado, seja ele um planeta ou uma estrela, por exemplo. Isso porque cada substância absorve e emite um tipo de luz específico que funciona como uma espécie de impressão digital química.

Essa é a grande novidade do James Webb, já que seu antecessor, o telescópio Hubble, não possuía nenhum equipamento semelhante a bordo.

Qual é o planeta WASP-96 b?

Para estrear o equipamento, os operadores do James Webb apontaram o telescópio para o exoplaneta WASP-96 b. Ele é um entre os mais de 5 mil que conhecemos na Via Láctea, e está localizado a 1.150 anos-luz de nós.

Localizado na constelação da Fênix, esse é um tipo de gigante gasoso diferente daqueles no nosso sistema solar. Em primeiro lugar, ele é menos denso. Seu tamanho é 1,2 vezes o de Júpiter, mas sua massa é cerca da metade.

Além disso, é muito quente. Com temperatura média próxima dos 500 graus Celsius, ele está muito perto da sua estrela — chamada WASP-96. Sua órbita é tão pequena que um ano completo lá tem cerca de 3,5 dias terráqueos.

O que a imagem do James Webb revela?

Enquanto a maioria das imagens divulgadas pela NASA mostram fotografias de diferentes regiões do espaço, a do do WASP-96 b é a única que apresenta um gráfico.  

Apesar de toda a tecnologia incorporada no telescópio, tudo o que podemos obter de exoplanetas distantes como esse são pistas de sua existência. Nesse caso, o vestígio é a pequena quantidade de luz (1,5%) que o planeta bloqueia quando passa na frente de sua estrela.

Foi com essa pequena evidência que os pesquisadores analisaram a composição da atmosfera. Em primeiro lugar, é por isso que o gráfico mostra a quantidade de luz bloqueada no seu eixo vertical (Ammount of Blocked Light).

A passagem do exoplaneta em frente de sua estrela nos dá evidências da sua existência (Fonte: NASA/ESA/CSA/STScI)

A luz solar emite todo tipo de radiação: infravermelho, ultravioleta, micro-ondas — está tudo lá. Ao atingir o planeta, as substâncias químicas na sua atmosfera absorvem certos comprimentos de onda característicos — as chamadas assinaturas químicas — e deixam passar o resto.

Portanto, basta buscar por padrões nos gráficos que correspondem aos compostos de interesse. Foi assim que os pesquisadores descobriram água na superfície de WASP-96 b. No gráfico divulgado estão destacados os comprimentos de onda característicos dessa molécula e em todos eles há um bloqueio muito grande da luz solar.

Os gráficos também impressionam pela precisão dos dados obtidos. Astrônomos se mostraram empolgados com a capacidade de resolução do telescópio e acreditam que com ele será possível descobrir muitos outros exoplanetas desconhecidos até então.

Apesar da água encontrada na atmosfera, WASP-96 b não é habitável porque sua órbita é muito próxima da sua estrela — o calor dizimaria qualquer forma de vida que conhecemos. Entretanto, com uma ferramenta poderosa como o NIRISS a bordo do James Webb, mal podemos esperar para revelar os mistérios que nos aguardam no universo.