Possíveis sinais do 'efeito Glória' encontrados em exoplaneta superquente distante

Combinando dados do CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) da ESA e de outras missões da ESA e da NASA, possíveis sinais do efeito Gloria em um planeta fora do nosso sistema solar foram detectados pela primeira vez: WASP-76b, um gigante gasoso superquente a 637 anos-luz de distância.

Este fenômeno óptico cria anéis concêntricos coloridos de luz que ocorrem apenas sob condições especiais. Frequentemente observado na Terra, esse efeito só foi visto uma vez em outro planeta, Vênus. Se confirmada, a primeira "glória" extrassolar nos permitirá aprender mais sobre a natureza deste misterioso exoplaneta e outros semelhantes.

Um estranho mundo infernal e um brilho inesperado

O WASP-76b é um planeta ultraquente, 10% menos massivo que Júpiter, mas quase duas vezes maior. Ele se move em uma órbita muito estreita em torno de sua estrela hospedeira, doze vezes mais perto do que Mercúrio no Sistema Solar, e é inflado pela intensa radiação que recebe constantemente.

Desde sua descoberta em 2013, o WASP-76b tem sido submetido a escrutínio, e o resultado é um baita cenário. Um lado do planeta sempre está voltado para sua estrela e atinge uma temperatura de 2.400° Celsius. É aqui que os elementos que compõem as rochas na Terra derretem e evaporam e, no lado noturno ligeiramente mais frio, eles se condensam para formar nuvens nas quais o ferro derretido pinga.

O que impressionou os cientistas, no entanto, foi a aparente instabilidade nas regiões externas da atmosfera ao passar em frente à estrela hospedeira. Isso é evidenciado por dados de várias missões da ESA e da NASA, incluindo TESS, Hubble e Spitzer. Mas foi o CHEOPS que desempenhou um papel crucial.

O satélite da ESA tem observado intensamente o WASP-76b enquanto transita na frente e ao redor da estrela semelhante ao Sol WASP-76. Após 23 observações ao longo de três anos, os dados mostraram um aumento surpreendente na quantidade de luz vinda do terminador oriental do planeta – a fronteira entre os lados diurno e noturno. Isso permitiu aos cientistas desvendar e limitar a origem do sinal: muito fraco, mas levando à hipótese de que o brilho inesperado é causado por uma reflexão forte, localizada e anisotrópica – o efeito gloria.

O que é o Efeito Glória?

O efeito glorium ocorre quando a luz passa por uma abertura estreita, como entre gotículas de água em nuvens ou nevoeiro. Nesse processo, o caminho da luz é dobrado (o termo correto é difração), criando anéis concêntricos de cor. A interferência entre as ondas de luz cria padrões alternados de anéis claros e escuros.

Este é um fenômeno raramente observado, mesmo na Terra. Uma vez que é visto na direção oposta ao Sol, é mais frequentemente observado em voo. Neste caso, a aurora envolve a sombra projetada pela aeronave sobre as nuvens.

Esse fenômeno é muito parecido com um arco-íris, mas não é a mesma coisa. Um arco-íris realmente se forma quando a luz solar passa através de um meio de uma certa densidade para um meio de uma densidade diferente, como o ar para a água, fazendo com que ele refrate em seu caminho. Diferentes comprimentos de onda se dobram em diferentes graus, fazendo com que a luz branca se quebre em cores diferentes e forme o arco circular familiar do arco-íris.

Até agora, esse efeito nunca foi observado fora do nosso sistema solar. A razão é que requer condições especiais: as partículas atmosféricas são quase perfeitamente esféricas, perfeitamente homogêneas e estáveis o suficiente para serem observadas por um longo tempo. A estrela mais próxima do planeta deve brilhar diretamente sobre ela, e o observador deve estar na orientação correta.

O que significa encontrá-lo em um planeta extrassolar?

A confirmação do efeito gloria significaria a presença de nuvens compostas por gotículas de água perfeitamente esféricas que duram pelo menos três anos ou são constantemente renovadas. Para que essas nuvens persistam, a temperatura da atmosfera também deve ser estável ao longo do tempo: um olhar fascinante e detalhado sobre o que pode acontecer com o WASP-76b.

Ser capaz de detectar pequenas maravilhas tão distantes sem dúvida ensinará cientistas e engenheiros a detectar outros fenômenos que são muito difíceis de detectar. Por exemplo, a luz solar refletindo em lagos e oceanos líquidos, que é um pré-requisito para a habitabilidade de um mundo distante.

Mais pesquisas serão necessárias para confirmar definitivamente a descoberta. Essas observações de acompanhamento podem ser feitas pelo instrumento NIRSpec a bordo do Telescópio Espacial James Webb. Ou a próxima missão Ariel da ESA.

O estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, pode ser encontrado aqui.