Uma característica desses planetas com período orbital curto (alguns dias) e fortemente irradiados é apresentar sempre a mesma face para sua estrela (como a Lua em relação à Terra). Isso resulta em um contraste térmico muito acentuado entre o lado permanentemente diurno (entre 1000-1800℃) e o lado permanentemente noturno (entre 500-1300 ℃).
Ilustração da circulação atmosférica e da estrutura térmica de WASP-43 b modeladas com a ajuda do Generic PCM. A gradação de cor representa a evolução espacial da temperatura, do lado mais quente diurno (amarelo-vermelho) às temperaturas mais frias do lado noturno permanente (violeta).
© Lucas Teinturier
Complementando as observações realizadas pelo JWST, uma equipe francesa, incluindo cientistas do CNRS Terre & Univers (veja o quadro), desenvolveu um Modelo de Clima Global (GCM), um modelo numérico tridimensional de simulação das atmosferas planetárias que tem suas raízes no estudo do clima terrestre, com o objetivo de interpretar as observações e entender os processos físicos, dinâmicos e químicos que controlam essas atmosferas exóticas.
Em particular, a equipe científica concentrou-se na questão das nuvens que podem existir no lado noturno desses planetas, seu impacto na estrutura térmica e dinâmica da atmosfera, bem como seus efeitos sobre as observações.
O estudo foca no caso de um Júpiter Quente, WASP-43 b, recentemente observado com o espectrômetro de baixa resolução no infravermelho médio do JWST, o instrumento MIRI-LRS. As simulações numéricas mostram que as nuvens se formam naturalmente no lado noturno do planeta e têm um efeito estufa que aquece a atmosfera. Além disso, as nuvens modificam a circulação atmosférica, reduzindo notavelmente a velocidade dos ventos.
A comparação com as observações confirma a presença de nuvens no lado noturno do planeta, mas não no lado diurno. Para as condições de temperatura de WASP-43 b, essas nuvens deveriam ser compostas de partículas rochosas, mas sua composição ainda não está claramente identificada.
Mapas da emissão térmica (esquerda) e da distribuição de nuvens (direita) provenientes de uma modelagem de WASP-43 b com o uso do Generic PCM. O lado diurno apresenta um pico de emissão térmica (em amarelo-bege) e uma total ausência de nuvens, e o lado noturno um mínimo de emissão térmica (violeta-negro, à esquerda) devido a uma opacidade de nuvens máxima (cinza-negro, à direita).
Referência:
Teinturier et al., The radiative and dynamical impact of clouds in the atmosphere of the hot Jupiter WASP-43 b, A&A, 2024.