{"id":3988,"date":"2021-03-16T06:18:50","date_gmt":"2021-03-16T06:18:50","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=3988"},"modified":"2021-03-16T06:19:00","modified_gmt":"2021-03-16T06:19:00","slug":"hubble-ve-formacao-de-nova-atmosfera-num-exoplaneta-rochoso","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2021\/03\/16\/hubble-ve-formacao-de-nova-atmosfera-num-exoplaneta-rochoso\/","title":{"rendered":"Hubble v\u00ea forma\u00e7\u00e3o de nova atmosfera num exoplaneta rochoso"},"content":{"rendered":"\n

Pela primeira vez, cientistas usando o Telesc\u00f3pio Espacial Hubble da NASA\/ESA encontraram evid\u00eancias de atividade vulc\u00e2nica a reformar a atmosfera de um planeta rochoso em redor de uma estrela distante. O planeta, GJ 1132 b, tem densidade, tamanho e idade semelhante \u00e0 da Terra.<\/p>\n\n\n\n

O planeta GJ 1132 b parece ter come\u00e7ado a sua vida como um mundo gasoso com uma espessa camada atmosf\u00e9rica. Come\u00e7ando com v\u00e1rias vezes o raio da Terra, este chamado “sub-Neptuno” perdeu rapidamente a sua atmosfera primordial de hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio, que foi despojada pela intensa radia\u00e7\u00e3o da sua estrela jovem e quente. Num curto per\u00edodo de tempo, foi reduzido a um n\u00facleo despido do tamanho da Terra.<\/p>\n\n\n\n

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Impress\u00e3o de artista do exoplaneta GJ 1132 b.\nCr\u00e9dito: NASA, ESA e R. Hurt (IPAC\/Caltech)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Para a surpresa dos astr\u00f3nomos, novas observa\u00e7\u00f5es pelo Hubble descobriram uma atmosfera secund\u00e1ria que substituiu a primeira atmosfera do planeta. \u00c9 rica em hidrog\u00e9nio, cianeto de hidrog\u00e9nio, metano e am\u00f3nia, e tamb\u00e9m possui uma neblina de hidrocarbonetos. Os astr\u00f3nomos teorizam que o hidrog\u00e9nio da atmosfera original foi absorvido pelo manto de magma derretido do planeta e agora est\u00e1 a ser lentamente libertado pelo vulcanismo para formar uma nova atmosfera. Esta segunda atmosfera, que continua a vazar para o espa\u00e7o, est\u00e1 continuamente a ser reabastecida pelo reservat\u00f3rio de hidrog\u00e9nio no magma do manto.<\/p>\n\n\n\n

“Esta segunda atmosfera vem da superf\u00edcie e interior do planeta e, portanto, \u00e9 uma janela para a geologia de outro mundo,” explicou o membro da equipa Paul Rimmer, da Universidade de Cambridge no Reino Unido. “\u00c9 preciso muito mais trabalho a fim de o examinar adequadamente, mas a descoberta desta ‘janela’ \u00e9 de grande import\u00e2ncia.”<\/p>\n\n\n\n

“Ao in\u00edcio pens\u00e1mos que estes planetas altamente irradiados seriam demasiado enfadonhos porque acredit\u00e1vamos que tinham perdido as suas atmosferas,” disse Raissa Estrela, membro da equipa e do JPL no Instituto de Tecnologia da Calif\u00f3rnia em Pasadena, EUA. “Mas examin\u00e1mos as observa\u00e7\u00f5es existentes deste planeta com o Hubble e percebemos que tem uma atmosfera.”<\/p>\n\n\n\n

“Quantos planetas terrestres n\u00e3o come\u00e7am como terrestres? Alguns podem come\u00e7ar como sub-Neptunos e tornam-se terrestres por meio de um mecanismo pelo qual a radia\u00e7\u00e3o evapora a atmosfera primordial. Este processo funciona no in\u00edcio da vida de um planeta, quando a estrela \u00e9 mais quente,” disse Mark Swain, membro da equipa e tamb\u00e9m do JPL. “Ent\u00e3o, a estrela arrefece e o planeta permanece. Temos este mecanismo que pode ‘cozer’ a atmosfera nos primeiros 100 milh\u00f5es de anos, e as coisas depois acalmam-se. Se conseguir regenerar a atmosfera, talvez consiga ent\u00e3o mant\u00ea-la.”<\/p>\n\n\n\n

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Este gr\u00e1fico mostra o espectro da atmosfera de um planeta rochoso do tamanho da Terra, GJ 1132 b, sobreposto a uma impress\u00e3o de artista do planeta.
A linha laranja representa o espectro do modelo. Em compara\u00e7\u00e3o, o espectro observado \u00e9 visto como os pontos azuis que representam a m\u00e9dia de pontos de dados, juntamente com as suas barras de erro.
A sua an\u00e1lise \u00e9 consistente com GJ 1132 b tendo predominantemente uma atmosfera de hidrog\u00e9nio com uma mistura de metano e cianeto de hidrog\u00e9nio. O planeta tamb\u00e9m possui aeross\u00f3is que provocam a dispers\u00e3o de luz.
Esta \u00e9 a primeira vez que uma denominada “segunda atmosfera”, reabastecida depois do planeta ter perdido a sua atmosfera primordial, foi detetada num mundo para l\u00e1 do nosso Sistema Solar.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA e P. Jeffries (STScI)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Em alguns aspetos, GJ 1132 b tem v\u00e1rios paralelos com a Terra, mas noutros \u00e9 tamb\u00e9m muito diferente. Ambos t\u00eam densidades semelhantes, tamanhos semelhantes e idades semelhantes, com cerca de 4,5 mil milh\u00f5es de anos. Ambos come\u00e7aram com uma atmosfera dominada pelo hidrog\u00e9nio, ambos eram quentes e arrefeceram. O trabalho da equipa at\u00e9 sugere que GJ 1132 b e a Terra t\u00eam press\u00e3o atmosf\u00e9rica semelhante \u00e0 superf\u00edcie.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, as hist\u00f3rias de forma\u00e7\u00e3o dos planetas s\u00e3o profundamente diferentes. N\u00e3o se pensa que a Terra seja o n\u00facleo sobrevivente de um sub-Neptuno. E a Terra orbita a uma dist\u00e2ncia confort\u00e1vel do nosso Sol, uma an\u00e3 amarela. GJ 1132 b est\u00e1 t\u00e3o perto da sua estrela an\u00e3 vermelha que completa uma \u00f3rbita a cada dia e meio. Esta proximidade extrema mant\u00e9m GJ 1132 b em bloqueio de mar\u00e9s, mostrando sempre a mesma face para a sua estrela – assim como a nossa Lua mant\u00e9m um hemisf\u00e9rio permanentemente voltado para a Terra.<\/p>\n\n\n\n

“A quest\u00e3o \u00e9: o que mant\u00e9m o manto quente o suficiente para permanecer l\u00edquido e alimentar o vulcanismo? perguntou Swain. “Este sistema \u00e9 especial porque proporciona bastante aquecimento de mar\u00e9s.”<\/p>\n\n\n\n

O fen\u00f3meno do aquecimento de mar\u00e9s ocorre atrav\u00e9s de atrito, quando a energia da \u00f3rbita e rota\u00e7\u00e3o de um planeta \u00e9 dispersa como calor dentro do planeta. GJ 1132 b tem uma \u00f3rbita el\u00edptica, e as for\u00e7as das mar\u00e9s que atuam sobre ele s\u00e3o mais fortes quando est\u00e1 mais pr\u00f3ximo ou mais distante da sua estrela hospedeira. Pelo menos um outro planeta no sistema tamb\u00e9m exerce uma atra\u00e7\u00e3o gravitacional sobre o planeta. As consequ\u00eancias s\u00e3o que o planeta \u00e9 comprimido ou esticado por esse “bombeamento” gravitacional. Este aquecimento de mar\u00e9s mant\u00e9m o manto l\u00edquido por muito tempo. Um exemplo pr\u00f3ximo no nosso pr\u00f3prio Sistema Solar \u00e9 a lua de J\u00fapiter, Io, que tem vulcanismo cont\u00ednuo como resultado de um “jogo da corda” entre J\u00fapiter e as vizinhas luas jovianas.<\/p>\n\n\n\n

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O exoplaneta rochoso GJ 1132 b, parecido em tamanho e densidade com a Terra, possui uma atmosfera fina composta por gases vulc\u00e2nicos. Os cientistas dizem que GJ 1132 b, em \u00f3rbita de uma an\u00e3 vermelha a cerca de 41 anos-luz de dist\u00e2ncia, tem caracter\u00edsticas em comum com mundos do nosso pr\u00f3prio Sistema Solar, bem como grandes diferen\u00e7as. A sua apar\u00eancia nublada pode assemelhar-se \u00e0 de Tit\u00e3, a maior lua de Saturno, a \u00fanica lua do Sistema Solar com uma atmosfera substancial – embora Tit\u00e3 seja muito mais fria. A nossa pr\u00f3pria Terra pode ter tido uma apar\u00eancia id\u00eantica no in\u00edcio da sua hist\u00f3ria, embora ao contr\u00e1rio do nosso planeta seja demasiado quente para ser habit\u00e1vel. E GJ 1132 b provavelmente tem uma “atmosfera secund\u00e1ria”, criada por atividade vulc\u00e2nica depois da sua primeira atmosfera de hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio ter sido arrancada pela radia\u00e7\u00e3o da estrela an\u00e3 vermelha.
Cr\u00e9dito: NASA\/JPL-Caltech\/Lizbeth B. De La Torre<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

A equipa pensa que a crosta de GJ 1132 b \u00e9 extremamente fina, talvez com apenas centenas de metros de espessura. \u00c9 demasiado fraca para suportar algo que se pare\u00e7a com montanhas vulc\u00e2nicas. O seu terreno plano tamb\u00e9m pode ser rachado como uma casca de voo pelo aquecimento de mar\u00e9s. O hidrog\u00e9nio e outros gases podem ser libertados por meio dessas fissuras.<\/p>\n\n\n\n

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