Prever o tempo em um mundo localizado a anos-luz da Terra ainda está muito além das capacidades da astronomia. Mas os cientistas começam a reunir as ferramentas necessárias para entender como essas atmosferas evoluem.
O objetivo ainda não é descobrir se amanhã haverá uma tempestade em um exoplaneta. A prioridade é identificar os processos que controlam suas nuvens, temperaturas e circulação atmosférica — e descobrir se determinados padrões se repetem.
O Telescópio Espacial James Webb já deu um passo importante nessa direção. Com observações em infravermelho, pesquisadores identificaram três estados atmosféricos recorrentes em SIMP 0136, uma anã marrom localizada a aproximadamente 20 anos-luz da Terra.
Webb encontrou três tipos de “clima” que se repetem
SIMP 0136 não é tecnicamente um exoplaneta.
Trata-se de uma anã marrom, uma classe de objeto mais massiva que um planeta gigante, mas que não possui massa suficiente para sustentar a fusão de hidrogênio característica das estrelas.
Essa condição faz dela um laboratório especialmente interessante.
Os astrônomos conseguem observá-la diretamente e analisar uma atmosfera que compartilha diversas características com aquelas encontradas em grandes planetas gasosos.
Ao estudar pequenas variações no brilho de SIMP 0136 enquanto ela girava, os pesquisadores conseguiram separar as mudanças atmosféricas em alguns padrões principais.
As observações revelaram regiões mais quentes cobertas por nuvens relativamente finas e áreas mais frias onde as nuvens eram mais espessas e alcançavam altitudes maiores.
O mais interessante foi descobrir que esses fatores permaneceram presentes durante mais de uma dúzia de rotações, mesmo quando a aparência específica da atmosfera continuava mudando.
Isso sugere que, por trás das variações observadas, existem mecanismos relativamente estáveis organizando o clima do objeto.
O próximo desafio será enxergar mais planetas diretamente
O James Webb é especialmente eficiente para analisar calor e composição atmosférica por meio da luz infravermelha.
O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, por outro lado, deverá enfrentar outro grande obstáculo da astronomia: observar diretamente um planeta localizado ao lado de uma estrela muito mais brilhante.
A dificuldade é enorme.
O brilho de uma estrela pode esconder completamente a fraca luz refletida por um planeta, principalmente quando se trata de um mundo frio, antigo ou relativamente próximo de sua estrela.
Para enfrentar esse problema, o Roman contará com o Coronagraph Instrument, conhecido pela sigla CGI.
O sistema combina máscaras projetadas para bloquear a luz estelar com espelhos deformáveis capazes de corrigir pequenas imperfeições ópticas.
Cada um desses espelhos possui mais de 1.600 atuadores e foi desenvolvido para operar com extrema precisão.
A tecnologia pretende demonstrar a capacidade de observar planetas extremamente tênues próximos de estrelas cujo brilho pode ser até um bilhão de vezes maior.
Se atingir o desempenho esperado, o instrumento poderá abrir caminho para sistemas ainda mais avançados de observação direta.
De observar atmosferas a entender como elas mudam
O Roman também contará com recursos de espectroscopia que poderão ajudar a estudar características dos objetos observados e terá capacidade para produzir imagens de discos de material ao redor de outras estrelas.
A longo prazo, tecnologias semelhantes poderão ser utilizadas em futuros observatórios projetados para procurar diretamente mundos parecidos com a Terra.
Antes disso, Webb e Roman terão funções complementares.
O James Webb permite investigar em detalhes como determinadas atmosferas mudam, enquanto o Roman deverá demonstrar tecnologias capazes de ampliar significativamente as possibilidades de observação direta de planetas.
A meteorologia extraterrestre ainda está muito longe de produzir previsões comparáveis às que fazemos na Terra.
Mas identificar padrões atmosféricos que persistem ao longo do tempo é um passo fundamental. Antes de prever o clima de outros mundos, precisamos primeiro descobrir quais regras governam suas atmosferas.
