Espectro revela que exoplaneta extremo é ainda mais exótico

Considerado um Júpiter ultraquente – um lugar onde o ferro é vaporizado, condensa no lado noturno e depois cai do céu como chuva – o exoplaneta ardente WASP-76b pode ser ainda mais infernal do que os cientistas pensavam.

Uma equipa internacional, liderada por investigadores da Universidade de Cornell, da Universidade de Toronto e da Queen’s University em Belfast, relata a descoberta de cálcio ionizado no planeta – em espectros de alta resolução obtidos com o telescópio Gemini Norte perto do cume do Mauna Kea no Hawaii.

Os Júpiteres quentes são assim chamados devido às suas altas temperaturas e devido à proximidade das suas estrelas. WASP-76b, descoberto em 2016, é um planeta do tamanho de Júpiter a cerca de 640 anos-luz da Terra, mas está tão perto da sua estrela do tipo F – que é ligeiramente mais quente do que o Sol – que o planeta gigante completa uma órbita a cada 1,8 dias terrestres.

Os resultados da investigação são os primeiros de um projeto multianual, liderado por Cornell, de nome ExoGemS (Exoplanets with Gemini Spectroscopy survey), que explora a diversidade das atmosferas planetárias.

“À medida que fazemos o sensoriamente remoto de dúzias de exoplanetas, abrangendo uma gama de massas e temperaturas,” disse o coautor Ray Jayawardhana, reitor da Faculdade de Artes e Ciências de Cornell e professor de astronomia, “vamos desenvolver uma imagem mais completa da verdadeira diversidade de mundos alienígenas – desde aqueles quentes o suficiente para abrigar chuva de ferro a outros com climas mais moderados, daqueles mais massivos que Júpiter a outros não muito maiores que a Terra.

“É notável que com os telescópios e instrumentos de hoje, já possamos aprender muito sobre as atmosferas – os seus constituintes, propriedades físicas, presença de nuvens e até mesmo padrões de vento em grande escala – de planetas que orbitam estrelas a centenas de anos-luz de distância,” disse Jayawardhana.

O grupo avistou um raro trio de linhas espectrais em observações altamente sensíveis da atmosfera do exoplaneta WASP-76b, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters no dia 28 de setembro e apresentado dia 5 de outubro na reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronómica Americana.

“Estamos a ver imenso cálcio; é uma característica muito forte,” disse a primeira autora Emily Deibert, estudante de doutoramento na Universidade de Toronto, cujo orientador é Jayawardhana.

“Esta assinatura espectral de cálcio ionizado pode indicar que o exoplaneta tem ventos muito fortes na sua atmosfera superior,” disse Deibert. “Ou que a temperatura atmosférica no exoplaneta é muito mais alta do que pensávamos.”

Dado que WASP-76b tem bloqueio de marés – ou seja, um lado está sempre voltado para a estrela – tem um lado noturno permanente que apresenta uma temperatura média relativamente fria de 1300º C. O seu lado diurno, virado para a estrela, tem uma temperatura média de 2400º C.

Deibert e colegas examinaram a zona de temperatura moderada, ou limbo do planeta entre o dia e a noite. “O exoplaneta move-se depressa ao longo da sua órbita e é assim que fomos capazes de separar o seu sinal da luz estelar,” disse. “Podemos ver que a impressão do cálcio no espectro está a mover-se depressa juntamente com o planeta.”

O levantamento ExoGems pretende estudar 30 ou mais planetas. Os astrónomos continuam a aprofundar o seu conhecimento sobre os exoplanetas – considerado apenas um sonho há duas décadas. “O nosso trabalho, e o de outros cientistas, está a abrir caminho para a exploração das atmosferas de mundos terrestres para lá do nosso Sistema Solar,” concluiu Jake Turner, líder do ExoGems.

// Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)
// Queen’s University em Belfast (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal Letters)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais:

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ScienceDaily
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WASP-76b:
NASA
Exoplanet.eu
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Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
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Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

Observatório Gemini:
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Wikipedia