🌩️ Descubra o boletim meteorológico de uma estrela falhada

As previsões meteorológicas mais recentes não vêm de centros terrestres, mas de um objeto solitário que vagueia pelo cosmos.

Este corpo celeste chamado SIMP-0136, localizado a cerca de 20 anos-luz na constelação de Peixes, representa uma categoria intermediária entre planeta e estrela. Os astrónomos classificam-no como anã marrom, um objeto que se formou pelo colapso de nuvens de gás, mas cuja massa permanece insuficiente para desencadear a fusão nuclear do hidrogénio no seu núcleo. Com cerca de 200 milhões de anos, este objeto errante gira sobre si mesmo em apenas duas horas e meia enquanto vagueia livremente no espaço interestelar.


Graças às capacidades excepcionais do telescópio espacial James Webb, os cientistas conseguiram estabelecer o boletim meteorológico mais detalhado já realizado para este tipo de objeto celeste. O estudo publicado a 26 de setembro na Astronomy & Astrophysics representa a primeira observação direta das variações atmosféricas de uma anã marrom durante a sua rotação completa. Os instrumentos hipersensíveis do telescópio captaram mudanças ínfimas de luminosidade, permitindo mapear as diferentes camadas atmosféricas com uma precisão sem precedentes.

Ao contrário das expectativas dos investigadores, que pensavam observar nuvens irregulares, o estudo revela que as nuvens de SIMP-0136, compostas por grãos de silicatos quentes semelhantes a areia, apresentam uma estabilidade notável. A verdadeira surpresa encontra-se nas camadas atmosféricas superiores, onde os cientistas descobriram uma zona superaquecida de cerca de 300 graus Celsius acima das previsões teóricas. Este aquecimento excecional seria provocado por uma atividade auroral intensa.

O mecanismo das auroras em SIMP-0136 difere fundamentalmente daquele observado na Terra. Enquanto as nossas auroras resultam da interação entre as partículas carregadas do vento solar e o nosso campo magnético, a anã marrom possui um campo magnético consideravelmente mais poderoso. Esta intensidade amplifica o fenómeno ao ponto em que as partículas energéticas, ao colidirem com a atmosfera, não só produzem uma luminescência intensa, mas também transferem energia suficiente para aquecer significativamente as camadas atmosféricas superiores.

As observações do telescópio James Webb também detetaram variações térmicas subtis, inferiores a 5 graus Celsius, nas camadas atmosféricas mais profundas. Estas ligeiras flutuações poderiam corresponder a imensos sistemas de tempestade análogos à Grande Mancha Vermelha de Júpiter, movendo-se à superfície durante a rotação do objeto. As anãs marrons como SIMP-0136 oferecem condições de observação privilegiadas porque não são ofuscadas pela proximidade de uma estrela-mãe, permitindo assim estudar fenómenos atmosféricos que também poderiam existir em exoplanetas gigantes.

As anãs marrons: estas estrelas "falhadas"

As anãs marrons ocupam uma posição única no catálogo de objetos celestes, situando-se na fronteira entre os planetas gigantes e as estrelas. A sua formação começa como a das estrelas, pelo colapso gravitacional de uma nuvem de gás e poeiras interestelares. No entanto, a sua massa permanece insuficiente, geralmente entre 13 e 80 vezes a de Júpiter, para atingir o limiar crítico que permite a fusão estável do hidrogénio em hélio.

Ao contrário das estrelas que brilham graças às reações nucleares no seu núcleo, as anãs marrons emitem principalmente calor residual proveniente da sua contração gravitacional. Ao longo da sua existência, arrefecem progressivamente, passando de temperaturas que podem atingir 2 000 graus Celsius para as mais jovens a algumas centenas de graus para as mais velhas. Esta evolução térmica influencia diretamente a sua classificação espectral.

A sua atmosfera apresenta características particulares com a formação de nuvens compostas por minerais vaporizados. Nas anãs marrons mais quentes, observam-se nuvens de ferro e silicatos, enquanto nas mais frias aparecem nuvens de água e amoníaco. Estas estruturas nebulosas criam padrões na superfície, semelhantes aos sistemas meteorológicos dos planetas gigantes.

As anãs marrons constituem laboratórios naturais para estudar fenómenos atmosféricos em condições extremas. O seu estudo ajuda os cientistas a desenvolver modelos para compreender as atmosferas dos exoplanetas gigantes, particularmente aqueles que orbitam longe da sua estrela hospedeira e apresentam condições térmicas comparáveis.