Astrónomos usando o Telescópio Espacial James Webb observaram o gigante gasoso ultracalor WASP-121b perdendo sua atmosfera durante uma órbita completa, revelando duas caudas enormes de hélio que se estendem por mais da metade de seu caminho ao redor de sua estrela. Isso marca o primeiro rastreamento contínuo de tal escape atmosférico, fornecendo detalhes sem precedentes sobre o processo. Os achados, publicados na Nature Communications, destacam a complexidade dos ambientes exoplanetários.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) forneceu aos astrónomos a visão mais detalhada até agora de um exoplaneta perdendo sua atmosfera. Pesquisadores da Universidade de Genebra (UNIGE), o Centro Nacional de Competência em Pesquisa PlanetS e o Instituto Trottier de Pesquisa em Exoplanetas (IREx) da Universidade de Montreal (UdeM) monitoraram WASP-121b, um Júpiter ultracalor, por quase 37 horas. Essa duração cobriu mais de uma órbita completa, que o planeta completa a cada 30 horas devido à sua proximidade com sua estrela. WASP-121b experimenta condições extremas, com sua atmosfera aquecida a vários milhares de graus pela intensa radiação estelar. Isso faz com que elementos leves como hélio escapem para o espaço, potencialmente alterando o tamanho, a composição e a evolução do planeta ao longo de milhões de anos. Usando o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRISS) no JWST, a equipe detectou absorção de hélio na luz infravermelha, mostrando o gás se estendendo muito além do planeta. As observações revelaram dois fluxos distintos de hélio: um atrás do planeta, impulsionado pela radiação estelar e ventos, e outro curvando-se à frente, provavelmente puxado pela gravidade da estrela. Essas caudas abrangem mais da metade da órbita, excedendo 100 vezes o diâmetro do planeta e três vezes a distância para sua estrela—a detecção contínua mais longa de escape atmosférico registrada. «Ficamos incrivelmente surpresos ao ver quanto tempo a perda de hélio durou», disse Romain Allart, pesquisador de pós-doutorado na Universidade de Montreal e autor principal. «Esta descoberta revela a complexidade dos processos físicos que esculpem as atmosferas exoplanetárias e sua interação com o ambiente estelar». Modelos avançados da UNIGE ajudaram a interpretar os dados, mas lutaram para replicar a estrutura de cauda dupla. «Isso indica que a estrutura desses fluxos resulta tanto da gravidade quanto dos ventos estelares, tornando essencial uma nova geração de simulações 3D», observou o coautor Yann Carteret, estudante de doutorado na UNIGE. O estudo desafia teorias existentes e ressalta o valor do hélio no estudo do escape atmosférico. Observações futuras do JWST podem determinar se tais caudas gêmeas são comuns entre exoplanetas quentes. Como concluiu Vincent Bourrier, lecturer na UNIGE: «Muito frequentemente, novas observações revelam as limitações de nossos modelos numéricos e nos impulsionam a explorar novos mecanismos físicos». A pesquisa aparece na Nature Communications (2025; 16(1)), com DOI: 10.1038/s41467-025-66628-5.