James Webb revela mudanças inesperadas nos anéis de Chariklo

Os anéis de Chariklo, pequeno corpo do Sistema Solar localizado entre Saturno e Urano, estão mudando rapidamente em uma escala de tempo de apenas alguns anos. Observações do Telescópio Espacial James Webb revelaram que o anel interno se tornou mais opaco, enquanto o externo apresentou o comportamento contrário.

A descoberta faz parte de um estudo liderado pelo Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC), na Espanha, e publicado na última quarta-feira, 9, na revista científica Science Advances. Os resultados fornecem evidências de que sistemas de anéis ao redor de pequenos corpos podem ser mais dinâmicos do que se imaginava.

Chariklo tem cerca de 250 quilômetros de diâmetro e orbita a uma distância do Sol quase 17 vezes maior que a da Terra. Seus dois anéis densos foram descobertos em 2013, desafiando a ideia de que estruturas desse tipo estariam associadas apenas aos planetas gigantes Júpiter, Saturno, Urano e Netuno.

James Webb flagrou mudanças nos dois anéis

A observação que permitiu identificar as alterações ocorreu em 18 de outubro de 2022, quando Chariklo passou diante de uma estrela distante. O fenômeno é conhecido como ocultação estelar.

Quando um objeto e seus anéis atravessam a frente de uma estrela, eles bloqueiam brevemente parte de sua luz. As variações no brilho permitem aos astrônomos medir estruturas pequenas ou distantes demais para serem observadas diretamente em imagens.

Os cientistas compararam os dados obtidos pelo James Webb com registros de outras ocultações realizadas ao longo da década anterior. Foi então que encontraram comportamentos opostos nos dois anéis.

O anel interno passou a bloquear mais luz, indicando aumento significativo de sua opacidade. Já o externo apresentou redução nessa característica. Segundo Pablo Santos-Sanz, pesquisador do IAA-CSIC e líder do estudo, a comparação mostrou mudanças distintas nas duas estruturas ao longo do período analisado.

Transformações de anéis ainda é um mistério

A causa das alterações ainda é desconhecida. Os pesquisadores consideram diferentes possibilidades para explicar o resultado. Uma delas é que os anéis estejam realmente passando por uma evolução física em um intervalo relativamente curto. Outra possibilidade envolve diferenças entre os filtros utilizados nas observações feitas em momentos distintos.

Os resultados também podem decorrer de uma combinação desses dois fatores. Por isso, o estudo ainda não determina qual mecanismo está por trás das variações detectadas. Mesmo com essa incerteza, a descoberta coloca em discussão a ideia de que os anéis ao redor de pequenos objetos do Sistema Solar sejam estruturas relativamente estáveis.

Segundo Santos-Sanz, os dados levam os cientistas a reconsiderar como esses sistemas se formam, evoluem e conseguem manter sua estabilidade ao longo do tempo.

Anéis são estreitos demais para serem registrados

Apesar da capacidade do James Webb, os anéis de Chariklo são estreitos e distantes demais para serem resolvidos diretamente em uma imagem. Mesmo os maiores telescópios terrestres não conseguem fotografá-los com o detalhamento necessário.

As ocultações estelares contornam essa limitação ao utilizar uma estrela distante como fonte de luz. A queda momentânea no brilho revela características das estruturas que atravessam sua frente.

Durante o evento de 2022, Chariklo se deslocava em relação ao telescópio a apenas 2,5 quilômetros por segundo. Esse movimento relativamente lento permitiu obter informações espaciais detalhadas sobre seus anéis.

A observação também marcou a primeira ocultação estelar especificamente prevista e planejada para o James Webb e posteriormente registrada com sucesso pelo observatório.

Observação inédita exigiu precisão a 1,5 milhão de quilômetros da Terra

Para acompanhar o fenômeno, os astrônomos precisaram calcular com grande precisão a órbita de Chariklo, a posição da estrela distante e o movimento do próprio telescópio no espaço.

A localização da estrela foi determinada com dados da missão Gaia, da Agência Espacial Europeia (ESA). Também foi necessário considerar a trajetória do James Webb ao redor do ponto de Lagrange L2, região situada a aproximadamente 1,5 milhão de quilômetros da Terra, na direção oposta ao Sol.

As novas observações oferecem uma forma de acompanhar como sistemas de anéis de pequenos corpos podem se transformar ao longo do tempo. De acordo com os pesquisadores, novos dados serão necessários para determinar se as diferenças encontradas refletem mudanças físicas em Chariklo e quais processos poderiam provocá-las.