Astrônomos podem ter encontrado as primeiras nuvens de água fora do sistema solar

Impressão artística de uma anã marrom. Crédito: Joy Pollard / Observatório Gemini / AURA

Os cientistas descobriram fortes evidências para a existência de nuvens de água em uma anã marrom próxima, e é a primeira vez que estes tipos de nuvens foram descobertos fora do nosso Sistema Solar.

A anã marrom em questão é chamada WISE 0855, e é o mais frio objeto conhecido fora do nosso Sistema Solar. Nós não sabemos muito sobre isso ainda, porque é extremamente fraco, mas as descobertas podem nos ajudar a entender mais sobre a composição desses objetos extra-solares, bem como os gigantes gasosos como Júpiter.

"Seria de esperar que um objeto frio tenha nuvens de água, e esta é a melhor prova de que pode acontecer" disse o astrônomo Andrew Skemer da Universidade da Califórnia, Santa Cruz.

WISE 0855 foi descoberto em 2014, e está localizado a apenas 7,2 anos-luz da Terra - relativamente próximo de nós, em termos astronômicos.

Não é nem um planeta, nem uma estrela. Na verdade, as anãs castanhas/marrons são às vezes chamados de "estrelas fracassadas", porque eles estão em algum lugar entre os dois. Elas se formam da mesma forma que as estrelas - a partir de um conglomerado gravitacional de gás e poeira no espaço -, mas elas não têm massa suficiente para provocar ou sustentar as reações nucleares em seus núcleos que fazem as estrelas brilharem.

O que torna o estudo da WISE 0855 ser tão difícil é o fato de que é quase impossível para nós vê-la usando o mérodo convencional da espectroscopia. A fraqueza extrema da anã marrom no espectro infravermelho próximo, e o fato de que ela está a muitos trilhões de quilômetros de distância, faz com que seja quase invisível até mesmo para alguns dos nossos mais poderosos telescópios terrestres.

Com persistência, Skemer e seus colegas pesquisadores descobriram como obter um espectro infravermelho do WISE 0855, usando o telescópio Gemini-Norte, no Havaí, e gravar um comprimento de onda mais amplo (a 5 microns) ao usar espectroscopia convencional na óptica ou comprimentos de onda near-infrared (menos do que 2,5 micron).

"Ela é cinco vezes mais fraca do que qualquer outro objeto detectado com espectroscopia terrestre neste comprimento de onda," disse Skemer. "Agora que temos um espectro, podemos realmente começar a pensar sobre o que está acontecendo neste objeto. Nosso espectro mostra que WISE 0855 é dominada por vapor de água e nuvens, com uma aparência geral que é muito semelhante à de Júpiter."

WISE 0855 tem cinco vezes a massa de Júpiter, mas não é tão fria, com uma temperatura de -23 graus Celsius (-9 graus Fahrenheit), em comparação com o gelado Júpiter (-143 graus Celsius ou -225 graus Fahrenheit).

Mas, apesar das diferenças, os pesquisadores acreditam que WISE 0855 e Júpiter são semelhantes o suficiente para nos ajudar a aprender mais sobre esses tipos de objetos frios dentro e fora do nosso Sistema Solar.

"WISE 0855 é a nossa primeira oportunidade de estudar um objeto com massa-planetária extrasolar que é quase tão frio quanto nossos próprios gigantes gasosos", disse Skemer .

Outra diferença entre WISE 0855 e Júpiter é que os pesquisadores acreditam que Júpiter tem um ambiente mais turbulento. A atmosfera de Júpiter contém uma grande quantidade de fosfina composta, que se forma no interior do planeta e continua a criar novas reações químicas na atmosfera exterior.

Por outro lado, WISE 0855 não mostra um sinal de fosfina forte, o que poderia significar que reações menos atmosféricas estão ocorrendo. Nós não saberemos mais até que novas observações da anã marrom sejam feitas, mas o que é interessante é que, graças ao trabalho feito aqui, estamos agora aprendendo muito mais sobre este corpo frio, que não conseguiu ser estrela, e que se assemelha aos planetas.

"O espectro nos permite investigar propriedades dinâmicas e químicas que têm sido estudadas na atmosfera de Júpiter, mas desta vez em um mundo extra-solar", disse Skemer.

Os resultados devem ser publicados no The Astrophysical Journal Letters .