"Efeito Gloria", semelhante ao arco-íris, é visto pela primeira vez em planeta distante

Pela primeira vez, círculos concêntricos coloridos que lembram um arco-íris foram detectados em um planeta fora do nosso Sistema Solar. O fenômeno é conhecido como 'Gloria'. Do que se trata e por que ocorrem?

efeito glória, arco-íris, planeta
Representação artística do 'Efeito Glória' do exoplaneta WASP-76b. O WASP-76 é uma estrela amarela e branca da sequência principal como a nossa, mas estrelas diferentes criam 'glórias' com cores e padrões diferentes. Crédito: ESA.

Este fenômeno, que lembra um arco-íris, é conhecido como “Efeito Gloria” e ocorre apenas sob uma certa condição: quando a luz é refletida por nuvens constituídas por uma substância perfeitamente uniforme, atualmente desconhecida.

O efeito se forma quando a luz passa por uma abertura estreita, entre gotículas de água em nuvens de neblina, por exemplo, fazendo com que a luz se difrate ou se curve, criando padrões em forma de anel.

Verdadeiramente único

Os astrônomos acreditam que o fenômeno se origina também na atmosfera do gigante gasoso ultraquente WASP-76b, localizado a cerca de 637 anos-luz de distância da Terra. O planeta ultraquente semelhante a Júpiter tem menos massa que o gigante gasoso, mas quase o dobro do seu tamanho, pois está “inchado” pela intensa radiação.

Observações feitas pelo Satélite de Caracterização de Exoplanetas (CHEOPS) da Agência Espacial Europeia (ESA) sugerem que o "Gloria" pode ocorrer na zona entre o calor e a luz extremos no lado iluminado do exoplaneta pelo Sol e a noite infinita no seu lado escuro.

O “Efeito Glória” ocorre frequentemente na Terra, mas só foi visto uma vez em outro planeta: em Vênus. Se confirmado, revelaria mais sobre a natureza deste misterioso planeta.

"Nunca tínhamos visto estes anéis concêntricos e coloridos num corpo extrassolar antes", explica Thomas Wilson, da Universidade de Warwick, coautor do estudo. "Portanto, esta primeira Gloria exoplanetária, se confirmada por estudos futuros, tornaria o WASP-76b um corpo verdadeiramente único e nos daria uma bela ferramenta para compreender as atmosferas de exoplanetas distantes e quão habitáveis eles poderiam ser", acrescentou ele.

Condições peculiares

"Há uma razão pela qual o efeito Gloria nunca foi visto fora do nosso Sistema Solar antes: ele requer condições muito peculiares", disse o autor principal Olivier Demangeon, do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço de Portugal. “Primeiro, você precisa de partículas atmosféricas que sejam quase perfeitamente esféricas, completamente uniformes e estáveis o suficiente para serem observadas por um longo tempo. A estrela próxima ao planeta precisa brilhar diretamente para ele, com o observador na orientação correta”, disse Demangeon.

O exoplaneta WASP-76b foi descoberto em 2013 como um “ambiente infernal” único. Um lado do planeta fica constantemente voltado para o Sol e atinge uma temperatura de 2.400°C, o que derreteria e evaporaria quaisquer elementos que formariam rochas na Terra. O outro lado é mais fresco e perpetuamente escuro; aqui esses elementos se condensariam, criando nuvens de ferro pingando chuva de ferro derretido.

"Efeito de Gloria"
Vistas simuladas dos fenômenos de 'Glória' em Vênus (esquerda) e na Terra (direita). A principal diferença entre o aparecimento da glória em Vênus e na Terra se deve ao tamanho das partículas; As gotículas em Vênus são geralmente muito menores do que na Terra. Por causa disso, as faixas coloridas estão mais distantes umas das outras do que apareceriam na Terra. Crédito: ESA/C. Wilson/P. Laven.

A aparente assimetria confundiu os cientistas. As observações feitas por Keops ao longo de três anos sugerem um aumento surpreendente na quantidade de luz emitida pelo terminador oriental do planeta, a fronteira onde a noite encontra o dia, permitindo aos cientistas determinar a origem do sinal.

“Esta é a primeira vez que uma mudança tão repentina no brilho de um exoplaneta foi detectada", acrescenta Demangeon. "Esta descoberta nos leva à hipótese de que este brilho inesperado pode ser causado por uma reflexão forte, localizada e direcionalmente dependente: o Efeito Gloria", disse.

A confirmação oficial do Gloria pode vir do Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, dizem os cientistas. Esta confirmação sugeriria que a temperatura da atmosfera do WASP-76b deve ser estável ao longo do tempo, permitindo a presença de nuvens constituídas por gotículas de água perfeitamente esféricas, cruciais para a formação do Efeito Gloria.

Gloria versus arco-íris

Embora o Efeito Gloria crie padrões semelhantes aos do arco-íris, eles não são fenômenos iguais. Os arco-íris são formados quando a luz solar passa através de meios de diferentes densidades: do ar à água. Isso curva ou refrata a luz, com diferentes comprimentos de onda curvados em diferentes quantidades, de modo que a luz branca se divide em várias cores e cria o familiar arco circular de um arco-íris.

Quando uma Gloria se forma, a luz passa por uma abertura estreita, por exemplo, entre a neblina ou gotículas de água nas nuvens. O caminho da luz se difrata, muitas vezes criando anéis concêntricos de cor, e a interferência entre as ondas de luz cria padrões de anéis brilhantes e escuros.

Referência da notícia:

Demangeon, O. D. S. et al. Asymmetry in the upper atmosphere of the ultra-hot Jupiter WASP-76 b. Astronomy & Astrophysics, v. 684, 2024.