Durante 11 horas, o telescópio espacial James Webb acompanhou um dos vizinhos mais peculiares do Sol. Conhecido como WISE 0855, ele é a anã marrom mais fria já identificada. A equipe liderada por Brittany Miles, da Universidade do Arizona, registrou sua luz a cada 15 minutos. Ao comparar essas medições, os pesquisadores encontraram evidências de uma atmosfera com nuvens irregulares e processos químicos que variam ao longo das observações.
Um mundo frio entre estrelas e planetas
WISE 0855 tem dimensões próximas às de Júpiter e está a cerca de 7,5 anos-luz de distância. Sua temperatura estimada é de aproximadamente 265 kelvin, equivalente a menos 8 graus Celsius.
Anãs marrons são objetos que não conseguem sustentar a fusão de hidrogênio responsável pelo brilho das estrelas. Elas podem emitir radiação graças ao calor que conservam de sua formação.
Nesse extremo frio, WISE 0855 oferece uma oportunidade de investigar condições atmosféricas próximas às encontradas em planetas gigantes. Sua classificação não impede que apresente processos familiares aos cientistas que estudam Júpiter, como nuvens e circulação de gases.
Como observar nuvens sem fotografá-las
A descoberta não veio de uma imagem capaz de mostrar cada nuvem. Os pesquisadores analisaram espectros, que separam a luz em diferentes comprimentos de onda.
Moléculas e partículas atmosféricas interferem nessa luz de maneiras distintas. Comparar os espectros ao longo do tempo permite procurar mudanças e investigar suas possíveis causas.
No estudo disponível no arXiv, a equipe utilizou o instrumento NIRSpec do Webb para acompanhar a radiação infravermelha de WISE 0855.
Os dados foram comparados com modelos de atmosfera. Essa análise apresentou evidências de uma cobertura irregular de nuvens de água, cuja espessura contribui para as variações observadas.
A técnica também permitiu separar parte dos efeitos das nuvens daqueles produzidos pela composição química. Essa distinção é essencial: uma alteração no brilho pode ter diferentes explicações.
Gases profundos também deixam suas marcas
O sinal variável mais forte estava associado à absorção de luz pelo monóxido de carbono. Em alguns comprimentos de onda, as oscilações chegaram a aproximadamente 10%.
A equipe também encontrou uma relação entre as variações do monóxido de carbono e da fosfina. Os resultados indicam que esses sinais químicos se originam em condições de pressão diferentes daquelas associadas às mudanças nas nuvens.
A interpretação envolve gases transportados de regiões profundas para camadas superiores. Assim, a atmosfera reúne processos que acontecem simultaneamente, em diferentes níveis.
O avanço está em conseguir distinguir essas contribuições, em vez de tratar toda mudança na luz como resultado de um único fenômeno.
Uma investigação que já atravessa uma década
As suspeitas sobre água na atmosfera de WISE 0855 não começaram agora. Um trabalho anterior registrado no acervo da NASA já descrevia evidências de vapor de água e nuvens, além de semelhanças com o espectro de Júpiter.
Naquele momento, o frio e o brilho fraco do objeto dificultavam sua caracterização. As observações buscavam adaptar técnicas usadas para estudar a emissão térmica do gigante do Sistema Solar.
O novo trabalho acrescenta a dimensão do tempo: acompanha como os sinais atmosféricos mudam durante horas. Novas observações poderão refinar a compreensão da rotação de WISE 0855 e da distribuição de seus processos atmosféricos.
Para os astrônomos, esse mundo próximo funciona como um laboratório natural. Ele permite testar modelos que também ajudam a interpretar as atmosferas de outros gigantes distantes.
