{"id":6456,"date":"2023-10-20T06:22:10","date_gmt":"2023-10-20T05:22:10","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6456"},"modified":"2023-10-20T06:22:10","modified_gmt":"2023-10-20T05:22:10","slug":"webb-deteta-minusculos-cristais-de-quartzo-nas-nuvens-de-um-jupiter-quente","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/10\/20\/webb-deteta-minusculos-cristais-de-quartzo-nas-nuvens-de-um-jupiter-quente\/","title":{"rendered":"Webb deteta min\u00fasculos cristais de quartzo nas nuvens de um J\u00fapiter quente"},"content":{"rendered":"
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Esta ilustra\u00e7\u00e3o mostra o poss\u00edvel aspeto do exoplaneta WASP-17 b, com base em observa\u00e7\u00f5es de telesc\u00f3pios terrestres e espaciais, incluindo os telesc\u00f3pios espaciais Webb, Hubble e Spitzer da NASA. A atmosfera de WASP-17 b \u00e9 composta principalmente por hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio, juntamente com pequenas quantidades de vapor de \u00e1gua e vest\u00edgios de di\u00f3xido de carbono e outras mol\u00e9culas. Observa\u00e7\u00f5es infravermelhas de 5 a 12 micr\u00f3metros pelo MIRI do Webb mostram que a atmosfera de WASP-17 b tamb\u00e9m cont\u00e9m nuvens feitas de nanocristais de quartzo (SiO2).
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e R. Crawford (STSCI)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Investigadores, recorrendo ao Telesc\u00f3pio Espacial James Webb (JWST) da NASA, detetaram ind\u00edcios de nanocristais de quartzo nas nuvens de alta altitude de WASP-17 b, um J\u00fapiter quente a 1300 anos-luz da Terra. A dete\u00e7\u00e3o, que s\u00f3 foi poss\u00edvel com o MIRI (Mid-Infrared Instrument), marca a primeira vez que part\u00edculas de s\u00edlica (SiO2) foram detetadas na atmosfera de um exoplaneta.<\/p>\n\n\n\n

“Fic\u00e1mos encantados!” disse David Grant, investigador da Universidade de Bristol, no Reino Unido, primeiro autor de um artigo cient\u00edfico publicado na revista The Astrophysical Journal Letters. “Sab\u00edamos, pelas observa\u00e7\u00f5es do Hubble, que deviam haver aeross\u00f3is – part\u00edculas min\u00fasculas que formam nuvens ou neblinas – na atmosfera de WASP-17 b, mas n\u00e3o esper\u00e1vamos que fossem feitos de quartzo.”<\/p>\n\n\n\n

Os silicatos (minerais ricos em sil\u00edcio e oxig\u00e9nio) constituem a maior parte da Terra e da Lua, bem como de outros objetos rochosos do nosso Sistema Solar, e s\u00e3o extremamente comuns em toda a Gal\u00e1xia. Mas os gr\u00e3os de silicatos anteriormente detetados nas atmosferas de exoplanetas e das an\u00e3s castanhas parecem ser constitu\u00eddos por silicatos ricos em magn\u00e9sio, como a olivina e a piroxena, e n\u00e3o apenas por quartzo – que \u00e9 SiO2 puro.<\/p>\n\n\n\n

O resultado desta equipa, que tamb\u00e9m inclui investigadores do Centro de Investiga\u00e7\u00e3o Ames e do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, d\u00e1 uma nova orienta\u00e7\u00e3o \u00e0 nossa compreens\u00e3o de como as nuvens dos exoplanetas se formam e evoluem. “Esper\u00e1vamos ver silicatos de magn\u00e9sio”, disse a coautora Hannah Wakeford, tamb\u00e9m da Universidade de Bristol. “Mas o que estamos a ver em vez disso s\u00e3o provavelmente os blocos de constru\u00e7\u00e3o desses silicatos, as min\u00fasculas part\u00edculas ‘sementes’ necess\u00e1rias para formar os gr\u00e3os de silicato maiores que detetamos em exoplanetas mais frios e nas an\u00e3s castanhas.”<\/p>\n\n\n\n

Detetando varia\u00e7\u00f5es subtis<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Com um volume mais de sete vezes superior ao de J\u00fapiter e uma massa inferior a metade da de J\u00fapiter, WASP-17 b \u00e9 um dos maiores e mais inchados exoplanetas conhecidos. Este facto, juntamente com o seu curto per\u00edodo orbital de apenas 3,7 dias terrestres, torna o planeta ideal para a espetroscopia de transmiss\u00e3o: uma t\u00e9cnica que envolve a medi\u00e7\u00e3o dos efeitos de filtragem e dispers\u00e3o da luz da estrela pela atmosfera de um planeta.<\/p>\n\n\n\n

O Webb observou o sistema WASP-17 durante quase 10 horas, recolhendo mais de 1275 medi\u00e7\u00f5es do brilho da luz infravermelha m\u00e9dia entre 5 e 12 micr\u00f3metros quando o planeta passou em frente da sua estrela. Ao subtrair o brilho de cada um dos comprimentos de onda da luz que chegou ao telesc\u00f3pio quando o planeta estava em tr\u00e2nsito, do brilho da estrela por si s\u00f3, a equipa conseguiu calcular a quantidade de cada comprimento de onda bloqueado pela atmosfera do planeta.<\/p>\n\n\n\n

O que surgiu foi uma “protuber\u00e2ncia” inesperada a 8,6 micr\u00f3metros, uma carater\u00edstica que n\u00e3o seria esperada se as nuvens fossem feitas de silicatos de magn\u00e9sio ou outros poss\u00edveis aeross\u00f3is de alta temperatura, como o \u00f3xido de alum\u00ednio, mas que faz todo o sentido se forem feitas de quartzo.<\/p>\n\n\n

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Um espetro de transmiss\u00e3o do exoplaneta WASP-17 b, um gigante de g\u00e1s, captado pelo MIRI (Mid-Infrared Instrument) do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, nos dias 12-13 de mar\u00e7o de 2023, revela a primeira evid\u00eancia de quartzo (s\u00edlica cristalina, SiO2) nas nuvens de um exoplaneta. Esta \u00e9 a primeira vez que o SiO2 \u00e9 identificado num exoplaneta e a primeira vez que uma esp\u00e9cie espec\u00edfica de nuvem \u00e9 identificada num exoplaneta em tr\u00e2nsito.
Cr\u00e9dito: NASA, ESA, CSA e R. Crawford (STSI); ci\u00eancia – Nikole Lewis (Universidade de Cornell), David Grant (Universidade de Bristol), Hannah Wakeford (Universidade de Bristol)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Cristais, nuvens e ventos<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embora estes cristais sejam provavelmente semelhantes em forma aos prismas hexagonais pontiagudos encontrados em geodos e lojas de pedras preciosas na Terra, cada um tem apenas cerca de 10 nan\u00f3metros de di\u00e2metro – um milion\u00e9simo de um cent\u00edmetro.<\/p>\n\n\n\n

“Os dados do Hubble desempenharam um papel fundamental na determina\u00e7\u00e3o do tamanho destas part\u00edculas”, explicou a coautora Nikole Lewis, da Universidade de Cornell, que lidera o programa GTO (Guaranteed Time Observation) do Webb, concebido para ajudar a construir uma vis\u00e3o tridimensional da atmosfera de um J\u00fapiter quente. “Sabemos que h\u00e1 s\u00edlica apenas com os dados MIRI do Webb, mas precis\u00e1vamos das observa\u00e7\u00f5es do Hubble no vis\u00edvel e no infravermelho pr\u00f3ximo para contexto, para descobrir o tamanho dos cristais.”<\/p>\n\n\n\n

Ao contr\u00e1rio das part\u00edculas minerais encontradas nas nuvens da Terra, os cristais de quartzo detetados nas nuvens de WASP-17 b n\u00e3o s\u00e3o varridos de uma superf\u00edcie rochosa. Em vez disso, t\u00eam origem na pr\u00f3pria atmosfera. “WASP-17 b \u00e9 extremamente quente – cerca de 1500 graus Celsius – e a press\u00e3o onde se formam no alto da atmosfera \u00e9 apenas cerca de um mil\u00e9simo da que temos na superf\u00edcie da Terra”, explicou Grant. “Nestas condi\u00e7\u00f5es, os cristais s\u00f3lidos podem formar-se diretamente a partir do g\u00e1s, sem passar primeiro por uma fase l\u00edquida”.<\/p>\n\n\n\n

Compreender de que s\u00e3o feitas as nuvens \u00e9 crucial para compreender o planeta como um todo. J\u00fapiteres quentes como WASP-17 b s\u00e3o feitos principalmente de hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio, com pequenas quantidades de outros gases como o vapor de \u00e1gua e di\u00f3xido de carbono. “Se considerarmos apenas o oxig\u00e9nio contido nestes gases e n\u00e3o incluirmos todo o oxig\u00e9nio contido em minerais como o quartzo (SiO2), iremos subestimar significativamente a abund\u00e2ncia total”, explicou Wakeford. “Estes belos cristais de s\u00edlica dizem-nos mais sobre o invent\u00e1rio de diferentes materiais e de como todos eles se juntam para moldar o ambiente deste planeta”.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9 dif\u00edcil determinar com exatid\u00e3o a quantidade de quartzo existente e qu\u00e3o pervasivas s\u00e3o as nuvens. “As nuvens est\u00e3o provavelmente presentes ao longo da transi\u00e7\u00e3o dia\/noite (o terminador), que \u00e9 a regi\u00e3o que as nossas observa\u00e7\u00f5es sondam”, disse Grant. Dado que o planeta tem acoplamento de mar\u00e9s, com um lado diurno muito quente e um lado noturno mais frio, \u00e9 prov\u00e1vel que as nuvens circulem \u00e0 volta do planeta, mas vaporizem quando atingem o lado diurno mais quente. “Os ventos podem estar a mover estas pequenas part\u00edculas v\u00edtreas a milhares de quil\u00f3metros por hora”.<\/p>\n\n\n\n

WASP-17 b \u00e9 um dos tr\u00eas planetas visados pelas investiga\u00e7\u00f5es da equipa DREAMS (Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres using Multi-instrument Spectroscopy) do JWST, que foram concebidas para reunir um conjunto abrangente de observa\u00e7\u00f5es de um representante de cada classe chave de exoplanetas: um J\u00fapiter quente, um Neptuno quente e um planeta rochoso temperado. As observa\u00e7\u00f5es MIRI do J\u00fapiter quente WASP-17 b foram efetuadas como parte do programa 1353 do GTO.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ STScI (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Bristol (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade de Cornell (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (The Astrophysical Journal Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Not\u00edcias relacionadas:<\/strong>
SPACE.com<\/a>
Universe Today<\/a>
ZME science<\/a>
Space Daily<\/a>
CNN<\/a><\/p>\n\n\n\n

WASP-17 b:<\/strong>
NASA<\/a>
ipac<\/a>
Exoplanet.eu<\/a>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Quartzo (SiO2):<\/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>
Lista de exoplanetas candidatos a albergar \u00e1gua l\u00edquida (Wikipedia)<\/a>
Open Exoplanet Catalogue<\/a>
NASA<\/a>
Exoplanet.eu<\/a><\/p>\n\n\n\n

JWST (Telesc\u00f3pio Espacial James Webb):<\/strong>
NASA<\/a>
STScI<\/a>
STScI (website para o p\u00fablico)<\/a>
ESA<\/a>
ESA\/Webb<\/a>
Wikipedia<\/a>
Facebook<\/a>
Twitter<\/a>
Instagram<\/a>
Blog do JWST (NASA)<\/a>
Programas DD-ERS do Webb (STScI)<\/a>
Ciclo 2 GO do Webb (STScI)<\/a>
NIRISS (NASA)<\/a>
NIRCam (NASA)<\/a>
MIRI (NASA)<\/a>
NIRSpec (NASA)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Telesc\u00f3pio Espacial Hubble:
<\/strong>Hubble, NASA<\/a> 
ESA<\/a>
Hubblesite<\/a>
STScI<\/a>
SpaceTelescope.org<\/a>
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telesc\u00f3pios Espaciais<\/a>
Arquivo de Ci\u00eancias do eHST<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Esta ilustra\u00e7\u00e3o mostra o poss\u00edvel aspeto do exoplaneta WASP-17 b, com base em observa\u00e7\u00f5es de telesc\u00f3pios terrestres e espaciais, incluindo os telesc\u00f3pios espaciais Webb, Hubble e Spitzer da NASA. A atmosfera de WASP-17 b \u00e9 composta principalmente por hidrog\u00e9nio e h\u00e9lio, juntamente com pequenas quantidades de vapor de \u00e1gua e vest\u00edgios de di\u00f3xido de carbono …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6457,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[72,16,1],"tags":[147,150,387,1625],"class_list":["post-6456","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-exoplanetas","category-sondas-missoes-espaciais","category-telescopios-profissionais","tag-exoplaneta","tag-hubble","tag-jwst","tag-wasp-17-b"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6456","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=6456"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6456\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6458,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6456\/revisions\/6458"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6457"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6456"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6456"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6456"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}