A cerca de 7,5 anos-luz da Terra, um objeto frio e pouco luminoso oferece uma nova oportunidade para estudar o tempo fora do Sistema Solar. Com o telescópio espacial James Webb, pesquisadores identificaram evidências de nuvens de água cuja espessura varia na atmosfera de WISE 0855. A descoberta vai além de encontrar água: permite acompanhar diferenças atmosféricas ao longo das observações e separar sinais que antes apareciam misturados na luz desse mundo.
Onze horas observando uma atmosfera distante
A equipe liderada por Brittany Miles, do Observatório Steward da Universidade do Arizona, acompanhou WISE 0855 durante 11 horas. Nesse período, o instrumento NIRSpec registrou um espectro da luz do objeto a cada 15 minutos.
Segundo o comunicado da Universidade do Arizona, os resultados mostram regiões com diferentes temperaturas e coberturas de nuvens entrando no campo de visão conforme o objeto gira.
A instituição apresenta o trabalho como a primeira detecção de nuvens de água variáveis fora do Sistema Solar. A novidade está em acompanhar essas diferenças, acrescentando uma dimensão temporal ao estudo da atmosfera.
O Webb lê sinais que nossos olhos não enxergam
O resultado não corresponde a uma fotografia detalhada de nuvens individuais. Os pesquisadores analisaram como a intensidade da luz infravermelha mudou em diferentes comprimentos de onda.
No estudo disponibilizado no arXiv, a equipe descreve observações entre 2,87 e 5,27 micrômetros. A comparação desses dados com modelos atmosféricos revelou evidências de nuvens de água distribuídas de maneira irregular.
Essa abordagem ajuda a distinguir efeitos da temperatura, da composição química e das partículas que formam as nuvens. Medir apenas o brilho total oferece menos pistas: causas diferentes podem produzir variações semelhantes.
A interpretação depende, portanto, da combinação entre observações e modelos físicos. É essa análise que permite reconstruir características de uma atmosfera impossível de observar como uma paisagem próxima.
Gases revelam movimento nas camadas profundas
As nuvens não foram o único elemento variável. O sinal espectroscópico mais intenso apareceu na absorção associada ao monóxido de carbono, com diferenças de até 10% entre os valores máximos e mínimos em determinados comprimentos de onda.
Os pesquisadores também encontraram uma correlação entre as variações desse gás e da fosfina. Os resultados indicam que os sinais químicos e as mudanças na espessura das nuvens têm origem em níveis diferentes da atmosfera.
A explicação apresentada pela universidade envolve convecção: o calor interno promove movimentos que transportam material das regiões profundas para as superiores. Processos semelhantes ajudam a explicar a composição atmosférica de Júpiter.
Os cientistas pretendem ampliar as observações para investigar melhor a rotação de WISE 0855 e a estrutura de seus movimentos atmosféricos.
Um mundo frio que já intrigava os astrônomos
WISE 0855 ficou conhecido em 2014, quando sua descoberta revelou um dos vizinhos mais frios do Sol. Anãs marrons são objetos que não sustentam a fusão de hidrogênio responsável pelo brilho de estrelas como a nossa.
Antes do Webb, observações já haviam fornecido indícios de água e nuvens nesse objeto. Uma pesquisa divulgada pela NASA em 2016 descreveu um espectro dominado por vapor de água e destacou semelhanças com Júpiter.
A baixa temperatura torna WISE 0855 especialmente interessante para estudar a condensação da água. Ao mesmo tempo, seu brilho fraco dificulta as medições, mesmo com grandes telescópios.
O que isso ensina sobre outros planetas
Investigar WISE 0855 ajuda a testar explicações para atmosferas de gigantes gasosos além do Sistema Solar. Nuvens, temperatura e circulação interferem na luz que chega aos instrumentos e, consequentemente, na interpretação desses mundos.
Encontrar nuvens de água não demonstra a presença de oceanos, de uma superfície semelhante à terrestre ou de vida. O avanço está em reconhecer processos atmosféricos e acompanhar sua variabilidade.
Com séries de observações mais longas, os pesquisadores poderão comparar melhor esses mecanismos. Um ponto pouco luminoso no céu começa, assim, a revelar uma atmosfera dinâmica, com diferenças que mudam o que o telescópio consegue enxergar ao longo do tempo.
