James Webb mapeia ventos supersônicos e temperaturas extremas no exoplaneta WASP-43 b

O Telescópio Espacial James Webb mapeou as condições climáticas de WASP-43 b, um gigante gasoso situado a aproximadamente 280 anos-luz da Terra. O exoplaneta, classificado como um "Júpiter quente" devido ao seu tamanho similar ao maior planeta do Sistema Solar e à sua proximidade extrema com a estrela que orbita, apresenta um cenário de temperaturas severas e dinâmica atmosférica intensa.

A proximidade com a estrela faz com que o planeta complete uma órbita em apenas 19,5 horas, um período inferior a um dia terrestre. Essa configuração resultou em uma rotação sincronizada, condição na qual uma face do planeta permanece permanentemente voltada para a estrela, enquanto o hemisfério oposto vive em noite constante.

As medições, realizadas pelo instrumento MIRI por meio de luz infravermelha média em comprimentos de onda entre 5 e 12 mícrons, revelaram um contraste térmico acentuado. O lado diurno atinge cerca de 1.250°C — temperatura capaz de forjar ferro —, enquanto o lado noturno registra aproximadamente 600°C. A análise da NASA indica que essa disparidade é acentuada por nuvens altas e densas no hemisfério escuro, que bloqueiam a radiação térmica das camadas inferiores e fazem a região parecer mais fria e escura nas observações infravermelhas. Em contrapartida, o lado iluminado apresenta-se mais claro e sem esse bloqueio atmosférico.

Apesar da escuridão permanente em um dos lados, a face noturna não esfria totalmente. Isso ocorre porque ventos equatoriais supersônicos, estimados em 8.000 km/h, transportam calor da região iluminada e redistribuem a energia globalmente. Essa circulação rápida, que se desloca para leste, conecta os dois hemisférios e impede que eles evoluam de forma isolada.

A composição atmosférica, dominada por hidrogênio e hélio, contém vapor d’água, identificado em diferentes fases da órbita. Um dado relevante é a ausência significativa de metano no lado noturno. A falta dessa molécula sugere que a mistura de gases ocorre com tamanha rapidez que não há tempo para o acúmulo detectável que normalmente ocorreria em temperaturas mais baixas, reforçando a estimativa de ventos extremamente velozes.

Devido à distância e ao brilho da estrela hospedeira, o James Webb não capturou imagens diretas de WASP-43 b. O mapeamento foi construído indiretamente, monitorando as variações de brilho do sistema durante mais de uma órbita completa. Quando o lado mais quente do planeta se volta para o telescópio, a emissão infravermelha aumenta; quando o hemisfério noturno predomina, o brilho diminui.

Embora já tivesse sido alvo de estudos pelos telescópios Hubble e Spitzer, a sensibilidade do James Webb permitiu a integração de dados anteriores com modelos tridimensionais, detalhando a circulação de gases e a assimetria climática. O estudo demonstra a capacidade de investigar atmosferas a trilhões de quilômetros, servindo como teste para modelos que poderão ser aplicados no futuro a planetas menores e rochosos.