Uma série de espectros do Telescópio Espacial James Webb (JWST) sustenta, com ajuda de modelos atmosféricos, que nuvens irregulares de água em WISE 0855 variam de espessura. Os sinais de gases e das nuvens aparecem associados a níveis de pressão diferentes na atmosfera da anã marrom.
O que o NIRSpec mediu em WISE 0855
O instrumento NIRSpec registrou espectros durante 11 horas, com uma nova medição a cada 15 minutos. A série cobriu comprimentos de onda entre 2,87 e 5,27 μm, com poder de resolução espectral de cerca de 1.000. Esse valor, representado por R, indica a capacidade de distinguir detalhes próximos no espectro.
| Medição | Resultado do estudo |
| Instrumento | NIRSpec, do JWST |
| Duração da série | 11 horas |
| Intervalo entre espectros | 15 minutos |
| Faixa espectral | 2,87–5,27 μm |
| Poder de resolução | R ≈ 1.000 |
| Absorção de monóxido de carbono (CO) | Sinal variável mais forte; modulação de até 10% pico a pico em alguns comprimentos de onda |
| Variação de gases | Análise de componentes principais encontrou variações correlacionadas de CO e fosfina (PH₃) |
| Nuvens e pressão | Modelos sustentam nuvens irregulares de água; suas variações de espessura ocorrem em pressões mais baixas que as variações de abundância dos gases |
A repetição das medições ao longo do tempo permite acompanhar como mudam as assinaturas em diferentes comprimentos de onda. Assim, o resultado vai além de uma oscilação geral de brilho: separa sinais espectrais associados a gases da interpretação sobre as nuvens.
Nuvens e gases variam em níveis diferentes
O estudo de Brittany E. Miles e coautores identifica a absorção de CO como a característica espectral com maior variação. Em alguns comprimentos de onda, a diferença entre os valores máximo e mínimo do sinal chegou a 10%. A análise de componentes principais, um método estatístico que identifica padrões compartilhados nos dados, também encontrou variações correlacionadas de CO e PH₃.
A equipe comparou os espectros com modelos atmosféricos e estruturais. Essa análise sustenta a presença de nuvens de água irregulares e situa as mudanças na espessura das nuvens em pressões mais baixas que aquelas associadas às variações na abundância de CO e PH₃. Os sinais, portanto, correspondem a regiões atmosféricas distintas.
O que 265 K diz sobre a formação de nuvens
O estudo descreve WISE 0855 como a anã marrom conhecida mais fria e informa uma temperatura de 265 K. Esse valor caracteriza o objeto; não é uma temperatura universal para a formação de nuvens. A condensação depende das condições locais de temperatura e pressão e da pressão de vapor de saturação do gás.
Como contexto, o Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP), da Universidade do Colorado, descreve camadas de nuvens de amônia, hidrossulfeto de amônio e água em Júpiter e Saturno, associadas a temperaturas aproximadas de 150 K, 200 K e 270 K, respectivamente. Como a atmosfera de Saturno é mais fria, essas camadas ficam mais profundas do que em Júpiter.
