Um objeto cósmico peculiar está ajudando os astrônomos a resolver uma questão que intrigava a ciência há décadas: por que o silício parecia estar ausente nas atmosferas de Júpiter, Saturno e de exoplanetas gasosos? A resposta veio de forma inesperada, com a observação de uma anã marrom conhecida como “O Acidente”, estudada recentemente pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST).
Os resultados, publicados em 4 de setembro na revista Nature, apontam que esse estranho objeto abriga moléculas de silano (SiH₄) em sua atmosfera, algo que nunca havia sido detectado antes em corpos semelhantes. A descoberta pode lançar nova luz sobre a química oculta não só em gigantes gasosos do nosso Sistema Solar, mas também em mundos distantes.
O que é “O Acidente”?
Descoberta por acaso em 2020 através do projeto de ciência cidadã Backyard Worlds: Planet 9, “O Acidente” é uma anã marrom localizada a cerca de 50 anos-luz da Terra. Essas estrelas “fracassadas” não são grandes o suficiente para sustentar a fusão nuclear em seus núcleos, o que as coloca em uma categoria intermediária entre planetas e estrelas.
Mesmo entre suas semelhantes, “O Acidente” é notável. Com uma idade estimada entre 10 e 12 bilhões de anos, é uma das anãs marrons mais antigas conhecidas. Sua atmosfera apresenta uma mistura incomum de características vistas em objetos jovens e em outros muito antigos, o que a tornou invisível aos métodos tradicionais de detecção até ser identificada em dados do telescópio NEOWISE.
Ao analisar o objeto com o JWST, os cientistas encontraram sinais de uma molécula até então esquiva: o silano. Embora os pesquisadores já esperassem encontrá-la em Júpiter, Saturno e em exoplanetas gasosos, nunca haviam conseguido confirmá-la.
Isso ocorre porque, em planetas mais jovens e ricos em oxigênio, o silício tende a se ligar a este elemento, formando óxidos como o quartzo. Essas moléculas mais pesadas afundam em camadas profundas das atmosferas, fora do alcance dos telescópios. Já no caso de “O Acidente”, que se formou em uma época em que o universo tinha muito menos oxigênio, o silício pôde se ligar ao hidrogênio e formar silano em maior abundância.
“Às vezes, são os objetos extremos que nos ajudam a entender o que está acontecendo nos objetos comuns”, afirmou Jackie Faherty, pesquisadora do Museu Americano de História Natural e coautora do estudo.
A identificação do silano em uma anã marrom tão antiga sugere que a química atmosférica de planetas gasosos depende fortemente da quantidade de oxigênio disponível no ambiente em que se formaram. Isso pode explicar por que o silano parecia ausente em Júpiter e Saturno, e indica que os modelos atuais precisam ser ajustados.
Segundo os cientistas, estudar anãs marrons é uma maneira de aprender sobre exoplanetas, já que esses objetos são mais fáceis de observar, pois não estão ofuscados pela luz de uma estrela hospedeira. O conhecimento adquirido com “O Acidente” poderá ajudar, no futuro, a interpretar dados atmosféricos de planetas semelhantes à Terra em busca de sinais de habitabilidade.
Embora o objetivo inicial fosse apenas entender as estranhas características da anã marrom, a descoberta do silano abriu novas linhas de investigação.
“Não esperávamos resolver um mistério sobre Júpiter e Saturno com essas observações”, disse Peter Eisenhardt, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL). “Queríamos entender por que essa anã marrom era tão estranha. O universo continua a nos surpreender.”
Sobre a Imagem: Esta concepção artística mostra uma anã marrom, um objeto maior que um planeta, mas não massivo o suficiente para iniciar a fusão em seu núcleo como uma estrela. Anãs marrons são quentes quando se formam e podem brilhar como esta, mas com o tempo sua temperatura se aproxima da de planetas gigantes gasosos como Júpiter. Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/R. Proctor.
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