JWST descobre planeta estranho aquecido por auroras, longe de qualquer sol.

O que as auroras de um planeta errante podem ensinar aos astrónomos sobre formação e evolução planetária?

Um estudo recente publicado na revista Astronomia & Astrofísica procurou responder a uma pergunta central da ciência planetária: o que a atmosfera de um planeta errante pode revelar sobre os caminhos de formação e evolução planetária? Para isso, uma equipa internacional analisou em detalhe a composição atmosférica, a temperatura atmosférica e as auroras de um objeto próximo e incomum.

Os resultados abrem uma janela valiosa para compreender melhor não só planetas errantes, mas também características atmosféricas ligadas à formação e à evolução de planetas em diferentes ambientes - incluindo fenómenos que, noutros mundos, poderiam depender da presença de uma estrela.

Observações com o Telescópio Espacial James Webb (JWST) do SIMP-0136

A equipa recorreu ao Telescópio Espacial James Webb (JWST), da NASA, para observar o SIMP-0136, um planeta errante situado a cerca de 20 anos-luz da Terra. As estimativas indicam que ele tem aproximadamente 12,7 vezes a massa de Júpiter e cerca de 1,2 vezes o raio de Júpiter.

Outro detalhe crucial é a sua rotação extremamente rápida: o SIMP-0136 completa uma volta em apenas 2,4 horas. Essa velocidade permitiu aos pesquisadores acompanhar, ao longo do tempo, praticamente “todos os lados” do planeta e comparar mudanças à medida que diferentes regiões entravam e saíam do campo de visão. Para interpretar o conjunto de dados, o grupo também aplicou uma série de modelos computacionais.

Descobertas principais: inversão térmica, aquecimento por auroras e nuvens globais

Ao final da análise, surgiram algumas surpresas. A primeira foi a deteção de uma inversão térmica: em vez de a atmosfera ficar mais fria com a altitude de forma contínua, o padrão observado indica temperaturas mais baixas em camadas mais próximas e mais altas em altitudes superiores.

Esse comportamento contrasta fortemente com um exemplo familiar: na Terra, em termos gerais, a temperatura tende a ser mais elevada junto à superfície e vai diminuindo gradualmente à medida que a altitude aumenta (embora existam camadas atmosféricas com comportamentos próprios).

A equipa também concluiu que as auroras do SIMP-0136 desempenham um papel direto no aquecimento das camadas superiores da atmosfera. Além disso, foi identificada uma cobertura global constante de nuvens, diferente do que ocorre na Terra, onde há aberturas e quebras de nebulosidade em várias regiões do planeta de forma recorrente.

Por fim, os cientistas determinaram que essas nuvens não são feitas de gotículas de água ou cristais de gelo, como é típico na Terra: elas são compostas por grãos de silicatos, semelhantes à textura de areia de praia.

Medições de alta precisão e indícios de tempestades

Segundo o autor principal do estudo, Dr. Evert Nasedkin, pesquisador de pós-doutorado no Trinity College de Dublin, o trabalho representa um marco em termos de precisão observacional:

“Estas estão entre as medições mais precisas da atmosfera de qualquer objeto extrassolar até hoje, e é a primeira vez que alterações nas propriedades atmosféricas foram medidas diretamente.”

Ele também destacou o quão extremo é o ambiente do SIMP-0136 e o nível de detalhe alcançado:

“E, com mais de 1.500 °C, o SIMP-0136 faz a onda de calor deste verão parecer suave. As observações precisas que fizemos permitiram registar com exatidão variações de temperatura menores do que 5 °C. Essas mudanças de temperatura estavam relacionadas a alterações subtis na composição química deste planeta que flutua livremente, o que sugere tempestades - semelhantes à Grande Mancha Vermelha de Júpiter - girando e entrando no campo de visão.”

Como este estudo avança o que já se sabia a partir de dados do JWST

Esta investigação dá continuidade à análise de dados do JWST publicada em março de 2025 na revista Cartas do Jornal Astrofísico, que havia identificado nuvens atmosféricas, regiões mais quentes (hot spots) e variações na química do carbono.

Naquele trabalho anterior, não foi possível determinar com segurança quais processos geravam as diferenças observadas. Já o estudo mais recente conseguiu atribuir essas variações às auroras, além de reforçar a presença da inversão térmica descrita acima.

Um planeta muito mais quente do que Júpiter e Saturno

Com uma temperatura média acima de 1.500 °C, o SIMP-0136 é muito mais quente do que Júpiter e Saturno, cujas temperaturas médias são de cerca de -145 °C (aprox. -229 graus Fahrenheit) e -178 °C (aprox. -288 graus Fahrenheit), respetivamente.

Por que os planetas errantes intrigam a astronomia - e o que vem a seguir

Descobertos pela primeira vez em 2000, os planetas errantes chamaram a atenção de astrónomos no mundo inteiro por uma característica que os torna especialmente enigmáticos: eles não orbitam uma estrela, como o próprio termo “errante” sugere.

Há várias hipóteses para explicar a sua formação e evolução, incluindo a possibilidade de terem sido ejetados de seus sistemas estelares de origem ou de serem objetos abaixo da massa típica de anãs castanhas (subanãs castanhas). Estimativas atuais sugerem que pode haver entre bilhões e trilhões de planetas errantes espalhados pela Via Láctea.

Ainda assim, os astrónomos enfatizam que é extremamente improvável que um planeta errante entre no nosso Sistema Solar - e mais improvável ainda que represente qualquer ameaça à vida na Terra. Daqui para a frente, o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, com lançamento previsto para maio de 2027, deve ajudar a refinar essas estimativas e a reduzir incertezas ao melhorar a capacidade de detetar e caracterizar esses objetos.

Além do censo de planetas errantes, as auroras em mundos sem estrela podem tornar-se um atalho para investigar propriedades difíceis de medir diretamente, como a presença de campos magnéticos e a forma como energia é depositada nas camadas altas da atmosfera. Em termos de formação e evolução planetária, isso pode indicar quais mecanismos internos (e não apenas a radiação estelar) conseguem sustentar estruturas térmicas complexas, como a inversão térmica, e manter padrões globais de nuvens.

Também vale notar que a combinação de rotação rápida e medições extremamente sensíveis, como as obtidas com o JWST, transforma variações pequenas (menores que 5 °C) em pistas sobre dinâmica atmosférica - por exemplo, sobre tempestades persistentes e circulação global. Em planetas errantes, essas leituras ajudam a separar o que é “meteorologia” do que é química e física de longo prazo, essencial para entender como atmosferas se organizam e se transformam ao longo do tempo.

O que ainda será descoberto sobre auroras em planetas errantes?

Que novas descobertas sobre auroras em planetas errantes os astrónomos farão nos próximos anos e décadas? Só o tempo dirá - e é por isso que fazemos ciência.

Como sempre: continue fazendo ciência e continue olhando para o céu!

Este artigo foi originalmente publicado pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.