O Telescópio Espacial James Webb da NASA observou uma névoa excepcionalmente espessa no exoplaneta Kepler-51d, obscurecendo sua composição atmosférica. Esse planeta superpuff, parte de um raro sistema de baixa densidade em torno da estrela Kepler-51, desafia os modelos padrão de formação planetária. As descobertas, lideradas por pesquisadores da Penn State, foram publicadas em 16 de março no Astronomical Journal.
Astrônomos usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA examinaram o Kepler-51d, um dos quatro planetas que orbitam a estrela Kepler-51, localizada a 2.615 anos-luz de distância na constelação de Cygnus. Esse planeta pertence à rara classe dos superpuffs: semelhante em tamanho a Saturno, mas com apenas algumas vezes a massa da Terra, o que o torna o menos denso e mais frio de seu sistema. Acredita-se que os três planetas internos tenham núcleos minúsculos envoltos em atmosferas enormes, semelhantes a algodão doce em densidade, de acordo com Jessica Libby-Roberts, ex-bolsista de pós-doutorado da Penn State e principal autora do estudo, atualmente na Universidade de Tampa. Ela observou: "Esses planetas superpuff de densidade ultrabaixa são raros e desafiam o entendimento convencional de como os gigantes gasosos se formam. E se explicar como um se formou não fosse difícil o suficiente, esse sistema tem três! O Kepler-51d orbita a uma distância semelhante à de Vênus do Sol e não tem um núcleo denso, ao contrário dos gigantes gasosos típicos que se formam mais longe. A atividade da estrela levanta questões sobre como o planeta mantém sua atmosfera contra os ventos estelares, acrescentou Libby-Roberts. As observações do espectrógrafo de infravermelho próximo do JWST se estenderam até 5 mícrons, mas não detectaram nenhuma assinatura atmosférica clara. Em vez disso, uma espessa camada de neblina, comparável em escala ao raio da Terra e possivelmente a maior detectada em um planeta, bloqueia a luz. Suvrath Mahadevan, professor da Penn State e coautor, comparou essa camada com a neblina da lua de Saturno, Titã, dizendo: "O Kepler-51d parece ter uma quantidade enorme de neblina - quase o raio da Terra - que seria uma das maiores que já vimos em um planeta". A espectroscopia de trânsito, em que a luz das estrelas é filtrada pela atmosfera, geralmente revela a composição, mas a névoa impede isso. Anéis foram considerados, mas considerados improváveis devido a uma tendência linear na luz bloqueada em comprimentos de onda mais longos. As futuras observações do Kepler-51b pelo JWST poderão esclarecer se as atmosferas nebulosas são comuns entre os superpuffs. Libby-Roberts refletiu: "Ainda não encontramos um sistema solar como o nosso, e poder explicar como todos esses planetas diferentes se formaram nos ajuda a entender... nosso lugar no universo". A pesquisa envolveu colaboradores de várias instituições, com o apoio da NASA e da Penn State.