CCVAlg – Astronomia Núcleo de Astronomia do Centro Ciência Viva do Algarve
Crédito: ESO/M. Kornmesser
Com o auxílio do VLT (Very Large Telescope) do ESO, investigadores observaram um planeta extremo onde se pensa que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra-quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado noturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.
“Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro,” disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Geneva, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado na revista Nature. Conhecido como WASP-76b, o exoplaneta situa-se a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na direção da constelação de Peixes.
Este estranho fenómeno ocorre porque o planeta da “chuva de ferro” apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela progenitora, estando o lado noturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.
O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela hospedeira do que a Terra recebe do Sol, e por isso encontra-se tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, evaporam-se para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra-quente até ao lado noturno mais frio, onde as temperaturas baixam para cerca de 1500º Celsius.
De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e noturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO acoplado ao VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrónomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra-quente. Os cientistas detetaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado noturno. “Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro na manhã,” diz Ehrenreich, “o que significa que chove ferro no lado noturno deste exoplaneta extremo”.
Estudos teóricos mostram que um planeta, como WASP-76b, com um lado diurno extremamente quente e um lado noturno mais frio, apresenta uma frente de condensação gigantesca na forma de uma cascata de nuvens situada na sua fronteira do final da tarde, onde se dá a transição entre o dia e a noite, como mostramos nesta imagem.
Crédito: Frederik Peeters (https://frederikpeeters.tumblr.com/)
“As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b,” acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipa científica do ESPRESSO. “Uma fração deste ferro é injetada no lado noturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite.”
Este resultado foi obtido em setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.
O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. “Depressa compreendemos que o notável poder colector do VLT e a estabilidade extrema do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias,” disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.
“Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos,” conclui Ehrenreich.
// ESO (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)
// Artigo científico (PDF)
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Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
