Nasa descobre cristais de quartzo em nuvens de exoplaneta

Numa descoberta científica que redefine a nossa compreensão dos exoplanetas, o Telescópio Espacial James Webb da Nasa descobriu a presença de minúsculos cristais de quartzo nas nuvens de alta altitude do exoplaneta quente de Júpiter WASP-17 b, que fica a cerca de 1.300 anos-luz da Terra.

O quartzo, um mineral comum na Terra usado em diversas aplicações, como fabricação de vidro e produção de microchips, foi descoberto na forma de “flocos de neve” suspensos nos céus do exoplaneta escaldante. As partículas cristalinas, menores que a largura de um fio de cabelo humano, foram detectadas correndo pela atmosfera sufocante a velocidades surpreendentes que ultrapassavam milhares de quilômetros por hora.

“Sabíamos, pelas observações do Hubble, que devia haver aerossóis – pequenas partículas que constituem nuvens ou neblina – na atmosfera de WASP-17 b, mas não esperávamos que fossem feitos de quartzo”, afirmou o pesquisador principal David Grant, da Universidade. de Bristol.

Embora os minerais de silicato sejam predominantes no nosso sistema solar e na galáxia, observações anteriores indicaram silicatos ricos em magnésio nas atmosferas dos exoplanetas. A presença de partículas de quartzo puro (SiO2) nas nuvens de WASP-17 b desafia suposições e sugere que podem ser as “sementes” para a formação de grãos de silicato maiores encontrados em exoplanetas mais frios e anãs marrons.

A capacidade única do Telescópio Espacial James Webb de medir os efeitos subtis dos cristais na luz das estrelas a mais de 11 milhões de milhares de milhões de quilómetros de distância está a fornecer informações cruciais sobre as atmosferas dos exoplanetas e os seus fenómenos meteorológicos.

WASP-17 b, com um volume sete vezes maior que o de Júpiter e uma composição única e fofa, provou ser ideal para espectroscopia de transmissão. A técnica envolve medir a forma como a atmosfera de um planeta filtra e dispersa a luz das estrelas, fornecendo dados valiosos sobre a sua composição.

Durante quase 10 horas de observação, o telescópio Webb coletou mais de 1.275 medições de brilho da luz infravermelha média, permitindo aos pesquisadores calcular os comprimentos de onda bloqueados pela atmosfera do exoplaneta. Um “saliência” inesperado em 8,6 mícrons indicou a presença de quartzo nas nuvens, oferecendo uma nova perspectiva sobre a formação e evolução de nuvens de exoplanetas.

Embora os cristais de quartzo se assemelhem a prismas hexagonais terrestres, eles são incrivelmente pequenos, medindo apenas cerca de 10 nanômetros de diâmetro. Ao contrário das nuvens terrestres que capturam partículas do solo, os cristais de quartzo na atmosfera do WASP-17 b originam-se nas condições extremas de sua atmosfera, formando-se diretamente a partir do gás sem fase líquida.

Compreender a composição destas nuvens é fundamental para a compreensão do planeta como um todo, pois desempenha um papel crucial na determinação do ambiente do planeta. O estudo sugere que negligenciar o oxigênio contido em minerais como o quartzo pode levar a uma subestimação da abundância total de elementos do planeta.

A presença e distribuição dos minúsculos cristais de quartzo continuam a ser um tema de estudo mais aprofundado. Os investigadores especulam que provavelmente estão presentes ao longo da região de transição dia/noite do planeta, onde os ventos poderiam transportá-los a velocidades incríveis, contribuindo para a complexidade dos padrões climáticos dos exoplanetas.