O telescópio SPHEREx analisou observações de 37 anãs marrons próximas, revelando atmosferas ricas em água, dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano. Sua cobertura dos comprimentos de onda vermelhos e infravermelhos permite estudar milhares desses objetos que não haviam sido examinados detalhadamente antes.
O telescópio espacial SPHEREx, da NASA, revelou detalhes químicos nas atmosferas das anãs marrons, objetos cujas características se situam entre as das estrelas e as dos planetas gigantes. Resultados publicados no The Astrophysical Journal mostraram a presença de água, dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano nas atmosferas desses objetos, com diferenças claras entre uma anã marrom e outra.
As anãs marrons se formam pelo colapso de nuvens de gás, como as estrelas, mas não têm massa suficiente para manter a fusão do hidrogênio em seus núcleos. Por isso, permanecem como objetos quentes e pouco luminosos, que não necessariamente orbitam uma estrela nem dependem dela para obter calor. Elas compartilham algumas características com Júpiter e Saturno, mas diferem da maioria dos planetas por serem corpos que se movem livremente pelo espaço.
Espectros que cobrem uma ampla faixa de temperaturas
Os pesquisadores analisaram dados de 37 anãs marrons próximas que cobrem uma ampla faixa de temperaturas, de cerca de 2.200 a menos 20 graus Celsius. O SPHEREx mede o brilho dos objetos em 102 cores diferentes, começando no vermelho profundo visível e estendendo-se até o infravermelho invisível, produzindo assinaturas espectrais que revelam as moléculas presentes em suas atmosferas.
Essas moléculas apresentam padrões de absorção característicos na luz emitida para o espaço. Os padrões mudam à medida que a anã marrom envelhece e sua temperatura diminui. A equipe também observou objetos que passam por uma fase em que suas nuvens densas diminuem, revelando atmosferas mais ricas em metano.
O que o SPHEREx acrescenta?
Apenas um número limitado de anãs marrons foi estudado detalhadamente com telescópios espaciais. Já o SPHEREx, lançado em março de 2025, oferece uma cobertura espectral que permite obter imagens de milhares delas nas faixas da luz vermelha profunda e do infravermelho, regiões difíceis de observar a partir da Terra porque a atmosfera absorve alguns de seus comprimentos de onda.
Este trabalho é uma missão secundária dentro do levantamento abrangente do céu realizado pelo telescópio. O SPHEREx captura cerca de 3.600 imagens únicas por dia para construir mapas do céu, além de seus objetivos principais relacionados à distribuição das galáxias, à história do início do universo e à busca por componentes químicos da vida e pelo gelo interestelar.
Benefícios e limites científicos
Os resultados mostram que os modelos atuais conseguem representar as tendências químicas gerais, mas ainda enfrentam dificuldades para corresponder aos dados durante as fases de transição das nuvens. A diferença entre os espectros de objetos com temperaturas semelhantes indica que a compreensão do clima e da evolução química das anãs marrons ainda está incompleta.
A análise das primeiras dezenas representa o início de um programa mais amplo, enquanto os cientistas trabalham no estudo de milhares de objetos adicionais. Os dados do SPHEREx estão disponíveis gratuitamente para cientistas e para o público, ampliando a base de pesquisas possíveis sobre as atmosferas exóticas de objetos semelhantes aos planetas gigantes, mas que não estão ligados a uma estrela hospedeira.