3653: Astrónomos encontram bandas de nuvens, parecidas às de Júpiter, na anã castanha mais próxima

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Impressão de artista da anã castanha Luhman 16A, na qual os astrónomos encontraram evidências de bandas de nuvens. O objecto vermelho no plano de fundo é Luhman 16B, a anã castanha gémea de Luhman 16A. É o sistema constituído por anãs castanhas mais próximo da Terra, a 6,5 anos-luz.
Crédito: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Uma equipa de astrónomos descobriu que a anã castanha mais próxima, Luhman 16A, mostra sinais de bandas de nuvens semelhantes às vistas em Júpiter e em Saturno. Esta é a primeira vez que os cientistas usam a técnica de polarimetria para determinar as propriedades de nuvens atmosféricas fora do nosso Sistema Solar, ou exonuvens.

As anãs castanhas são objectos mais massivos do que os planetas, mas menos massivos do que as estrelas, e normalmente têm 13 a 80 vezes a massa de Júpiter. Luhman 16A faz parte de um sistema binário que contém uma segunda anã castanha, Luhman 16B. A uma distância de 6,5 anos-luz, é o terceiro sistema mais próximo do nosso Sol, depois de Alpha Centauri e da Estrela de Barnard. Ambas as anãs castanhas têm cerca de 30 vezes a massa de Júpiter.

Apesar de Luhman 16A e 16B terem massas e temperaturas similares (cerca de 1000º C) e, presumivelmente, se terem formado ao mesmo tempo, mostram um clima marcadamente diferente. Luhman 16B não mostra sinais de bandas estacionárias de nuvens, exibindo ao invés evidências de nuvens mais irregulares. Luhman 16B, portanto, apresenta variações visíveis de brilho como resultado das suas características nubladas, ao contrário de Luhman 16A.

“Tal como a Terra e Vénus, estes objectos são gémeos com climas muito diferentes,” disse Julien Girard do STScI (Space Telescope Science Institute) em Baltimore, no estado norte-americano de Maryland, membro da equipa de descoberta. “Podem chover coisas como silicatos ou amónia. Na verdade, é um clima horrível.”

Os investigadores usaram um instrumento no VLT (Very Large Telescope) no Chile para estudar a luz polarizada do sistema Luhman 16. A polarização é uma propriedade da luz que representa a direcção a que a onda de luz oscila. Os óculos de sol polarizados bloqueiam uma direcção de polarização a fim de reduzir o brilho e melhorar o contraste.

“Em vez de tentar bloquear este brilho, estamos a tentar medi-lo,” explicou o autor principal Max Millar-Blanchaer do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) em Pasadena, EUA.

Quando a luz é reflectida por partículas, como gotículas nas nuvens, pode favorecer um certo ângulo de polarização. Ao medir a polarização preferida da luz de um sistema distante, os astrónomos podem deduzir a presença de nuvens sem resolver directamente quaisquer estruturas de nuvens nas anãs castanhas.

“Mesmo a anos-luz de distância, podemos usar a polarização para determinar o que a luz encontrou ao longo do seu caminho,” acrescentou Girard.

“Para determinar o que a luz encontrou pelo caminho, comparámos observações com modelos com propriedades diferentes: as atmosferas das anãs castanhas com estruturas sólidas de nuvens, bandas listradas e até anãs castanhas oblatas devido à sua rápida rotação. Descobrimos que apenas modelos de atmosferas com bandas de nuvens podiam corresponder às nossas observações de Luhman 16A,” explicou Theodora Karalidi, da Universidade da Florida Central, em Orlando, EUA, membro da equipa de descoberta.

A técnica de polarimetria não se limita às anãs castanhas. Também pode ser aplicada a exoplanetas que orbitam estrelas distantes. As atmosferas de exoplanetas gigantes e quentes são semelhantes às das anãs castanhas. Embora a medição de um sinal de polarização de exoplanetas seja mais complexa, devido ao seu brilho relativamente ténue e à proximidade com a estrela, as informações obtidas das anãs castanhas podem, potencialmente, informar estes estudos futuros.

O Telescópio Espacial James Webb da NASA será capaz de estudar sistemas como Luhman 16 para procurar sinais de variações de brilho na luz infravermelha, indicativas de características de nuvens. O WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope) da NASA estará equipado com um coronógrafo que pode realizar polarimetria e poderá detectar exoplanetas gigantes na luz reflectida e eventuais sinais de nuvens nas suas atmosferas.

Astronomia On-line
8 de Maio de 2020