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Webb permite mapear diferenças na atmosfera de WASP-17 b

O método publicado em 14 de outubro extrai variações em torno do bordo atmosférico. As observações usadas foram recolhidas em março de 2023.

2 minAtualizado
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Ilustração editorial gerada por IA do bordo iluminado de um gigante gasoso junto de uma estrela; imagem conceptual, sem corresponder ao mapa medido de WASP-17 b.

Uma nova análise de observações do telescópio James Webb permite distinguir variações em torno do bordo atmosférico de WASP-17 b, um gigante gasoso quente. O trabalho de Lili Alderson e colegas, publicado em 14 de outubro na Nature Astronomy, aplica o método chamado transmission strings a dados de trânsito do planeta.

Diagrama
Gráfico com temperaturas inferidas de WASP-17 b: manhã 858 kelvin, intervalo 625–1.292; tarde 1.522 kelvin, intervalo 1.408–1.638. Inclui geometria esquemática do trânsito e a hipótese de simetria norte–sul.
Temperaturas inferidas com intervalos assimétricos; o esquema de trânsito não tem escala física e o modelo assume simetria norte–sul. Radar Futuro — fontes: Nature Astronomy; Cornell; arXiv.

Quando o planeta passa à frente da estrela, parte da luz atravessa a atmosfera. A quantidade de luz bloqueada varia com o comprimento de onda e com a região atmosférica que atravessa o disco estelar. A equipa usa essas mudanças no tempo para reconstruir diferenças no contorno observado.

Um mapa reconstruído a partir da luz

O método permite estudar variações entre manhã e tarde e entre equador e polos. O resultado é uma inferência obtida por ajuste de modelos às observações, não uma fotografia direta das camadas gasosas.

Os dados foram recolhidos em março de 2023 com três instrumentos do Webb: NIRISS, NIRSpec e MIRI. A publicação atual reúne informação entre 0,6 e 12 micrómetros para investigar a estrutura térmica e química do bordo por onde a luz é transmitida.

O estudo estima cerca de 858 kelvin para o lado da manhã, com intervalo de 625 a 1.292 kelvin, e 1.522 kelvin para o lado da tarde, entre 1.408 e 1.638 kelvin. Os intervalos são assimétricos e mostram que as duas estimativas não têm a mesma precisão. A diferença central é de aproximadamente 650 kelvin.

A geometria do modelo importa

Na reconstrução, os autores assumem simetria norte–sul em torno do equador. A técnica consegue explorar a mudança do equador para os polos dentro dessa hipótese. Um mapa com esse pressuposto não resolve separadamente todas as possíveis diferenças entre hemisférios.

A equipa encontra abundâncias de água e dióxido de carbono compatíveis com valores constantes em torno do bordo, dentro das restrições das medições. O sinal no infravermelho mais longo tem menor capacidade para distinguir algumas variações.

O avanço é acrescentar estrutura espacial a uma atmosfera que antes podia ser descrita por valores médios. Isso fornece testes mais específicos aos modelos de circulação e química. Novas observações poderão melhorar a caracterização de aerossóis, ainda pouco restringida neste conjunto de dados.

Fontes
Nature Astronomy — paper integral e métodosCornell — comunicação da equipaarXiv — manuscrito dos autores