ESA
09/04/2018
Investigar atmosferas de exoplanetas pode fornecer uma nova visão sobre como e onde os planetas se formam em torno de uma estrela. “Precisamos olhar para fora para nos ajudar a entender nosso próprio sistema solar”, explica a investigadora principal, Hannah Wakeford, da Universidade de Exeter, no Reino Unido, e do Space Telescope Science Institute, nos EUA.
Portanto, a equipe britânica-americana combinou as capacidades do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com as de outros telescópios terrestres e espaciais para um estudo detalhado do exoplaneta WASP-39b. Eles produziram o espectro mais completo da atmosfera de um exoplaneta possível com a tecnologia atual [2].
O WASP-39b está orbitando uma estrela parecida com o Sol, a cerca de 700 anos-luz da Terra. O exoplaneta é classificado como um “Saturno Quente”, refletindo tanto a sua massa, semelhante ao planeta Saturno em nosso próprio Sistema Solar, quanto a proximidade de sua estrela mãe. Este estudo descobriu que os dois planetas, apesar de terem uma massa semelhante, são profundamente diferentes em muitos aspectos. Não só o WASP-39b não é conhecido por ter um sistema de anéis, mas também tem uma atmosfera inchada que é livre de nuvens de alta altitude. Essa característica permitiu que o Hubble espiasse profundamente sua atmosfera.
Ao dissecar a luz das estrelas filtrando através da atmosfera do planeta [3], a equipe encontrou evidências claras de vapor de água atmosférico. Na verdade, o WASP-39b tem três vezes mais água do que o Saturno. Embora os pesquisadores previssem que veriam vapor de água, eles ficaram surpresos com a quantidade que encontraram. Essa surpresa permitiu inferir a presença de grande quantidade de elementos mais pesados na atmosfera. Isso, por sua vez, sugere que o planeta foi bombardeado por um monte de material gelado que se acumulou em sua atmosfera. Esse tipo de bombardeio só seria possível se o WASP-39b se formasse muito mais longe de sua estrela hospedeira do que agora.
“O WASP-39b mostra que os exoplanetas são cheios de surpresas e podem ter composições muito diferentes daquelas do nosso Sistema Solar”, diz o co-autor David Sing, da Universidade de Exeter, no Reino Unido.
A análise da composição atmosférica e a posição atual do planeta indicam que o WASP-39b provavelmente passou por uma interessante migração interna, fazendo uma jornada épica através de seu sistema planetário. “Os exoplanetas estão nos mostrando que a formação de planeta é mais complicada e mais confusa do que pensávamos. E isso é fantástico!”, Acrescenta Wakeford.
Tendo feito sua incrível jornada interior, o WASP-39b está oito vezes mais próximo de sua estrela-mãe, WASP-39, do que Mercúrio está para o Sol e leva apenas quatro dias para completar uma órbita. O planeta também tem rotação sincronizada, significando que sempre mostra o mesmo lado para sua estrela. Wakeford e sua equipe mediram a temperatura do WASP-39b em 750 graus Celsius. Embora apenas um lado do planeta enfrente sua estrela-mãe, ventos fortes transportam o calor do lado brilhante ao redor do planeta, mantendo o lado escuro quase tão quente.
“Espero que esta diversidade que vemos nos exoplanetas nos ajude a descobrir todas as diferentes maneiras que um planeta pode se formar e evoluir”, explica David Sing.
Olhando para o futuro, a equipe quer usar o Telescópio Espacial James Webb NASA/ESA/CSA — programado para ser lançado em 2019 — para capturar um espectro ainda mais completo da atmosfera do WASP-39b. James Webb será capaz de coletar dados sobre o carbono atmosférico do planeta, que absorve luz de comprimentos de onda maiores do que o Hubble pode ver [4]. Wakeford conclui: “Ao calcular a quantidade de carbono e oxigênio na atmosfera, podemos aprender ainda mais sobre onde e como esse planeta se formou.” [5]
[1] Crédito da imagem: NASA, ESA, G. Bacon and A. Feild (STScI), and H. Wakeford (STScI/Univ. of Exeter).
[2] Os dados usados para produzir o espectro total também foram coletados pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA e pelo Very Large Telescope do ESO. Além disso, dados mais antigos do Hubble foram usados.
[3] Quando a luz das estrelas passa pela atmosfera de um exoplaneta, ela interage com os átomos e moléculas nele contidos. Isso deixa uma impressão digital fraca da atmosfera no espectro da estrela. Certos altos e baixos no espectro resultante correspondem a átomos e moléculas específicas, permitindo aos cientistas ver exatamente quais gases formam a atmosfera.
[4] Dada a grande quantidade de elementos pesados na atmosfera do WASP-39b, Wakeford e sua equipe prevêem que o dióxido de carbono será a forma dominante de carbono. Isso pode ser medido em um comprimento de onda de 4,5 micrômetros com o instrumento NIRSpec de James Webb . Tais investigações de acompanhamento permitiriam que restrições adicionais fossem colocadas na proporção de carbono para oxigênio, e na metalicidade da atmosfera do WASP-39b.
[5] Esta notícia científica foi traduzida por Claudio Macedo.
Como citar esta notícia científica: ESA. Hubble observa a atmosfera de exoplaneta com detalhes inéditos. Tradução de Claudio Macedo. Saense. http://www.saense.com.br/2018/04/hubble-observa-a-atmosfera-de-exoplaneta-com-detalhes-ineditos/. Publicado em 09 de abril (2018).
