{"id":1919,"date":"2019-03-19T06:30:55","date_gmt":"2019-03-19T06:30:55","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=1919"},"modified":"2019-03-19T06:30:57","modified_gmt":"2019-03-19T06:30:57","slug":"cozinhando-atmosferas-alienigenas-na-terra","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2019\/03\/19\/cozinhando-atmosferas-alienigenas-na-terra\/","title":{"rendered":"“Cozinhando” atmosferas alien\u00edgenas na Terra"},"content":{"rendered":"\n
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Esta impress\u00e3o de artista mostra o planeta KELT-9b, um exemplo de um “J\u00fapiter quente” ou gigante gasoso orbitando muito perto da sua estrela-m\u00e3e. KELT-9b \u00e9 um exemplo extremo de um J\u00fapiter quente, com temperaturas diurnas que atingem 4300\u00ba C.\nCr\u00e9dito. NASA\/JPL-Caltech<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Investigadores do JPL da NASA em Pasadena, Calif\u00f3rnia, EUA, est\u00e3o a preparar uma atmosfera alien\u00edgena aqui na Terra. Num novo estudo, os cientistas usaram um “forno” de alta temperatura para aquecer uma mistura de hidrog\u00e9nio e mon\u00f3xido de carbono a mais de 1100\u00ba C, mais ou menos a temperatura da lava. O objetivo era simular condi\u00e7\u00f5es que poderiam ser encontradas nas atmosferas de uma classe especial de exoplanetas (planetas fora do nosso Sistema Solar) chamados “J\u00fapiteres quentes”.<\/p>\n\n\n\n

Os J\u00fapiteres quentes s\u00e3o gigantes gasosos que orbitam muito perto da sua estrela-m\u00e3e, ao contr\u00e1rio de quaisquer planetas no nosso Sistema Solar. Enquanto a Terra demora 365 dias a orbitar o Sol, os J\u00fapiteres quentes orbitam as suas estrelas em menos de 10 dias. A sua proximidade com uma estrela significa que as suas temperaturas podem ir de 530 a 2800\u00ba C, \u00e0s vezes at\u00e9 mais. Em compara\u00e7\u00e3o, um dia quente na superf\u00edcie de Merc\u00fario (que leva 88 dias para completar uma volta em torno do Sol) atinge cerca de 430\u00ba C.<\/p>\n\n\n\n

“Embora seja imposs\u00edvel simular exatamente em laborat\u00f3rio estes ambientes exoplanet\u00e1rios extremos, podemos chegar muito perto,” disse Murthy Gudipati, cientista do JPL que lidera o grupo que realizou o novo estudo, publicado o m\u00eas passado na revista The Astrophysical Journal.<\/p>\n\n\n\n

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Os cientistas do JPL usaram o “forno” (centro) para aquecer uma mistura de hidrog\u00e9nio e mon\u00f3xido de carbono e sujeitaram-na a radia\u00e7\u00e3o UV, gerada por um l\u00e2mpada de descarga de hidrog\u00e9nio gasoso. A l\u00e2mpada irradia tanto luz vis\u00edvel (o brilho rosa) como raios UV, que entra no recipiente de g\u00e1s dentro do forno atrav\u00e9s de uma janela no lado direito.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

A equipa come\u00e7ou com uma mistura qu\u00edmica simples de principalmente hidrog\u00e9nio gasoso e 0,3% do g\u00e1s mon\u00f3xido de carbono. Estas mol\u00e9culas s\u00e3o extremamente comuns no Universo e nos jovens sistemas solares, e podem compor razoavelmente a atmosfera de um J\u00fapiter quente. De seguida, a equipa aqueceu a mistura entre 330 e 1230\u00ba C.<\/p>\n\n\n\n

A equipa tamb\u00e9m exp\u00f4s a mistura laboratorial a uma alta dose de radia\u00e7\u00e3o ultravioleta – semelhante \u00e0 que um J\u00fapiter quente sofre quando orbita t\u00e3o perto da sua estrela hospedeira. A luz UV provou ser um ingrediente potente. Foi em grande parte respons\u00e1vel por alguns dos resultados mais surpreendentes do estudo sobre a qu\u00edmica que podia estar a ocorrer nessas atmosferas tostadas.<\/p>\n\n\n\n

Os J\u00fapiteres quentes s\u00e3o grandes para os padr\u00f5es planet\u00e1rios e irradiam mais luz do que os planetas mais frios. Estes fatores permitiram com que os astr\u00f3nomos recolhessem mais informa\u00e7\u00f5es sobre as suas atmosferas do que a maioria dos outros tipos de exoplanetas. Essas observa\u00e7\u00f5es revelam que as atmosferas de muitos J\u00fapiteres quentes s\u00e3o opacas a grandes altitudes. Embora as nuvens possam explicar a opacidade, tornam-se cada vez menos sustent\u00e1veis \u00e0 medida que a press\u00e3o diminui e a opacidade foi observada onde a press\u00e3o atmosfera \u00e9 muito baixa.<\/p>\n\n\n\n

Os cientistas t\u00eam procurado explica\u00e7\u00f5es potenciais al\u00e9m das nuvens, e os aeross\u00f3is – part\u00edculas s\u00f3lidas suspensas na atmosfera – podem ser uma. No entanto, de acordo com investigadores do JPL, os cientistas n\u00e3o sabiam anteriormente como os aeross\u00f3is podiam desenvolver-se nas atmosferas dos J\u00fapiteres quentes. Na nova experi\u00eancia, a adi\u00e7\u00e3o de luz UV \u00e0 mistura qu\u00edmica quente deu frutos.<\/p>\n\n\n\n

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O pequeno disco de safira \u00e0 direita mostra aeross\u00f3is org\u00e2nicos formados dentro de um forno de alta temperatura. O disco \u00e0 esquerda n\u00e3o foi usado.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

“Este resultado muda a maneira como interpretamos essas atmosferas dos J\u00fapiteres quentes,” disse Benjamin Fleury, cientista do JPL e autor principal do estudo. “No futuro, queremos estudar as propriedades desses aeross\u00f3is. Queremos entender melhor como se formam, como absorvem a luz e como reagem a mudan\u00e7as no ambiente. Todas estas informa\u00e7\u00f5es podem ajudar os astr\u00f3nomos a entender o que est\u00e3o a ver quando observam estes planetas.”<\/p>\n\n\n\n

O estudo deu azo a outra surpresa: as rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas produziram quantidades significativas de di\u00f3xido de carbono e \u00e1gua. Embora j\u00e1 tenha sido encontrado vapor de \u00e1gua nas atmosferas de J\u00fapiteres quentes, os cientistas em geral esperam que esta preciosa mol\u00e9cula se forme apenas quando h\u00e1 mais oxig\u00e9nio do que carbono. O novo estudo mostra que a \u00e1gua pode formar-se quando o carbono e o oxig\u00e9nio est\u00e3o presentes em quantidades iguais (o mon\u00f3xido de carbono cont\u00e9m um \u00e1tomo de carbono e um \u00e1tomo de oxig\u00e9nio). E enquanto um pouco de di\u00f3xido de carbono (um \u00e1tomo de carbono e dois \u00e1tomos de oxig\u00e9nio) se formou sem a adi\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o UV, as rea\u00e7\u00f5es aceleraram com a adi\u00e7\u00e3o de luz estelar simulada.<\/p>\n\n\n\n

“Estes novos resultados s\u00e3o imediatamente \u00fateis para a interpreta\u00e7\u00e3o do que vemos nas atmosferas dos J\u00fapiteres quentes,” disse Mark Swain, cientista exoplanet\u00e1rio do JPL e coautor do estudo. “N\u00f3s assumimos que a temperatura domina a qu\u00edmica nestas atmosferas, mas isto mostra que precisamos estudar como a radia\u00e7\u00e3o desempenha um papel.”<\/p>\n\n\n\n

Com ferramentas de \u00faltima gera\u00e7\u00e3o como o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, com lan\u00e7amento previsto para 2021, os cientistas poder\u00e3o produzir os primeiros perfis qu\u00edmicos detalhados das atmosferas dos exoplanetas, e \u00e9 poss\u00edvel que alguns desses primeiros alvos sejam J\u00fapiteres quentes. Estes estudos v\u00e3o ajudar os cientistas a aprender como outros sistemas solares se formam e qu\u00e3o semelhantes ou diferentes s\u00e3o do nosso.<\/p>\n\n\n\n

Para os investigadores do JPL, o trabalho est\u00e1 apenas a come\u00e7ar. Ao contr\u00e1rio de um t\u00edpico forno, o deles sela o g\u00e1s com for\u00e7a a fim de evitar vazamentos ou contamina\u00e7\u00f5es, e permite que os cientistas controlem a press\u00e3o do g\u00e1s \u00e0 medida que a temperatura aumenta. Com este hardware, podem agora simular as atmosferas exoplanet\u00e1rias a temperaturas ainda mais altas: perto dos 1600\u00ba C.<\/p>\n\n\n\n

“Tem sido um desafio descobrir como construir e operar este sistema com sucesso, j\u00e1 que a maioria dos componentes padr\u00e3o, como vidro ou alum\u00ednio, derretem a estas temperaturas,” disse Bryana Henderson, do JPL, coautora do estudo. “Ainda estamos a aprender como empurrar estes limites enquanto lidamos em seguran\u00e7a com estes processos qu\u00edmicos no laborat\u00f3rio. Mas, no final das contas, os resultados empolgantes que originam destas experi\u00eancias valem todo o esfor\u00e7o extra.”<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h4>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
Live Science<\/a>
PHYSORG<\/a><\/p>\n\n\n\n

J\u00fapiteres quentes:
<\/strong>Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Exoplanetas:
<\/strong>Wikipedia<\/a>
Lista de planetas (Wikipedia)<\/a>
Lista de exoplanetas potencialmente habit\u00e1veis (Wikipedia)<\/a>
Lista de extremos (Wikipedia)<\/a>
Open Exoplanet Catalogue<\/a>
PlanetQuest<\/a>
Enciclop\u00e9dia dos Planetas Extrasolares<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
ESA<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esta impress\u00e3o de artista mostra o planeta KELT-9b, um exemplo de um “J\u00fapiter quente” ou gigante gasoso orbitando muito perto da sua estrela-m\u00e3e. KELT-9b \u00e9 um exemplo extremo de um J\u00fapiter quente, com temperaturas diurnas que atingem 4300\u00ba C. Cr\u00e9dito. NASA\/JPL-Caltech Investigadores do JPL da NASA em Pasadena, Calif\u00f3rnia, EUA, est\u00e3o a preparar uma atmosfera …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1920,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[72],"tags":[147,386,387],"class_list":["post-1919","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-exoplanetas","tag-exoplaneta","tag-jupiter-quente","tag-jwst"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1919","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1919"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1919\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1921,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1919\/revisions\/1921"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1920"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1919"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1919"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1919"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}