Descoberto hélio na atmosfera de um exoplaneta

ESA
05/05/2018

Ilustração do exoplaneta WASP-107b. [1]
Astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA descobriram hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b. Esta é a primeira vez que este elemento foi detectado na atmosfera de um planeta fora do Sistema Solar. A descoberta demonstra a capacidade de usar espectros de infravermelho para estudar atmosferas estendidas de exoplanetas.

A equipe internacional de astrônomos, liderada por Jessica Spake, estudante de doutorado na Universidade de Exeter, no Reino Unido, usou a Wide Field Camera 3 do Hubble para descobrir hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b.

Spake explica a importância da descoberta: “O hélio é o segundo elemento mais comum no Universo após o hidrogênio. É também um dos principais constituintes dos planetas Júpiter e Saturno em nosso Sistema Solar. No entanto, até agora, o hélio não havia sido detectado nos exoplanetas – apesar das buscas por ele.”

A equipe fez a detecção analisando o espectro infravermelho da atmosfera do WASP-107b [1]. Detecções prévias de atmosferas de exoplanetas estendidas foram feitas através do estudo do espectro em comprimentos de onda ultravioleta e óptica; essa detecção, portanto, demonstra que as atmosferas de exoplanetas também podem ser estudadas em comprimentos de onda maiores.

“O forte sinal do hélio que medimos demonstra uma nova técnica para estudar camadas superiores de atmosferas de exoplanetas em uma ampla gama de planetas”, diz Spake. “Os métodos atuais, que usam luz ultravioleta, são limitados aos exoplanetas mais próximos. Sabemos que há hélio na alta atmosfera da Terra e essa nova técnica pode nos ajudar a detectar atmosferas em torno de exoplanetas do tamanho da Terra – o que é muito difícil com a tecnologia atual.”

O WASP-107b é um dos planetas de menor densidade conhecido: enquanto o planeta é aproximadamente do mesmo tamanho que Júpiter, ele possui apenas 12% da massa de Júpiter. O exoplaneta está a cerca de 200 anos-luz da Terra e leva menos de seis dias para orbitar sua estrela hospedeira.

A quantidade de hélio detectada na atmosfera do WASP-107b é tão grande que sua atmosfera superior deve se estender por dezenas de milhares de quilômetros até o espaço. Isso também torna a primeira vez que uma atmosfera estendida foi descoberta em comprimentos de onda infravermelhos.

Como sua atmosfera é tão extensa, o planeta está perdendo uma quantidade significativa de seus gases atmosféricos no espaço [2] .

Já em 2000, previa-se que o hélio seria um dos gases mais facilmente detectáveis ​​em exoplanetas gigantes, mas até agora as buscas não tiveram sucesso.

David Sing, co-autor do estudo, também da Universidade de Exeter, conclui: “Nosso novo método, juntamente com futuros telescópios como o Telescópio Espacial James Webb NASA/ESA/CSA, nos permitirá analisar atmosferas de exoplanetas em mais detalhes do que nunca.” [4] [5]

[1] Crédito da imagem: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser.

[2] A medição da atmosfera de um exoplaneta é realizada quando o planeta passa na frente de sua estrela hospedeira. Uma pequena porção da luz da estrela passa pela atmosfera do exoplaneta, deixando impressões digitais detectáveis no espectro da estrela. Quanto maior a quantidade de um elemento presente na atmosfera, mais fácil será a detecção.

[3] A radiação estelar tem um efeito significativo na taxa em que a atmosfera de um planeta escapa. A estrela WASP-107 é altamente ativa, suportando a perda atmosférica. À medida que a atmosfera absorve a radiação, ela se aquece, de modo que o gás se expande rapidamente e escapa mais rapidamente para o espaço.

[4] O estudo foi publicado no artigo “Helium in the eroding atmosphere of an exoplanet”, no periódico Nature.

[5] Esta notícia científica foi traduzida por Claudio Macedo.

Como citar esta notícia científica: ESA. Descoberto hélio na atmosfera de um exoplaneta. Tradução de Claudio Macedo. Saense. http://www.saense.com.br/2018/05/descoberto-helio-na-atmosfera-de-um-exoplaneta/. Publicado em 05 de maio (2018).

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