{"id":6541,"date":"2023-11-24T07:28:08","date_gmt":"2023-11-24T06:28:08","guid":{"rendered":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6541"},"modified":"2023-11-24T07:28:08","modified_gmt":"2023-11-24T06:28:08","slug":"webb-identifica-metano-na-atmosfera-de-um-exoplaneta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/11\/24\/webb-identifica-metano-na-atmosfera-de-um-exoplaneta\/","title":{"rendered":"Webb identifica metano na atmosfera de um exoplaneta"},"content":{"rendered":"
\n
\"\"<\/a>
Representa\u00e7\u00e3o art\u00edstica do exoplaneta ameno WASP-80 b, cuja cor pode parecer azulada aos olhos humanos devido \u00e0 aus\u00eancia de nuvens de grande altitude e \u00e0 presen\u00e7a de metano atmosf\u00e9rico identificado pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, semelhante aos planetas \u00darano e Neptuno no nosso pr\u00f3prio Sistema Solar.
Cr\u00e9dito: NASA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA observou o exoplaneta WASP-80 b \u00e0 medida que este passava em frente e por detr\u00e1s da sua estrela hospedeira, revelando espetros indicativos de uma atmosfera contendo o g\u00e1s metano e vapor de \u00e1gua. Embora o vapor de \u00e1gua tenha sido detetado em mais de uma d\u00fazia de planetas at\u00e9 \u00e0 data, at\u00e9 h\u00e1 pouco tempo o metano – uma mol\u00e9cula encontrada em abund\u00e2ncia nas atmosferas de J\u00fapiter, Saturno, \u00darano e Neptuno no nosso Sistema Solar – permaneceu esquivo nas atmosferas de exoplanetas em tr\u00e2nsito quando estudado com espetroscopia espacial.<\/p>\n\n\n\n

Taylor Bell, do BAERI (Bay Area Environmental Research Institute), que trabalha no Centro de Investiga\u00e7\u00e3o Ames da NASA, em Silicon Valley, no estado norte-americano da Calif\u00f3rnia, e Luis Welbanks, da Universidade do Estado do Arizona, explicam a import\u00e2ncia da descoberta do metano nas atmosferas de exoplanetas e discutem como as observa\u00e7\u00f5es do Webb facilitaram a identifica\u00e7\u00e3o desta mol\u00e9cula h\u00e1 muito procurada. Estas descobertas foram recentemente publicadas na revista cient\u00edfica Nature.<\/p>\n\n\n\n

“Com uma temperatura de cerca de 825 K (aproximadamente 552\u00ba C), WASP-80 b \u00e9 o que os cientistas chamam um ‘J\u00fapiter ameno’, que s\u00e3o planetas semelhantes em tamanho e massa ao planeta J\u00fapiter no nosso Sistema Solar, mas que t\u00eam uma temperatura que se situa entre a dos J\u00fapiteres quentes, como HD 209458 b (o primeiro exoplaneta em tr\u00e2nsito descoberto), com 1450 K (1177\u00ba C), e a dos J\u00fapiteres frios, como o nosso, que tem cerca de 125 K (-148\u00ba C) “.<\/p>\n\n\n\n

WASP-80 b d\u00e1 uma volta \u00e0 sua estrela an\u00e3 vermelha de tr\u00eas em tr\u00eas dias e est\u00e1 situado a 163 anos-luz de dist\u00e2ncia, na dire\u00e7\u00e3o da constela\u00e7\u00e3o de \u00c1guia. Como o planeta est\u00e1 t\u00e3o perto da sua estrela e ambos est\u00e3o t\u00e3o longe de n\u00f3s, n\u00e3o podemos ver o planeta diretamente, nem mesmo com os telesc\u00f3pios mais avan\u00e7ados como o Webb. Em vez disso, os investigadores estudam a luz combinada da estrela e do planeta usando o m\u00e9todo de tr\u00e2nsito (que tem sido usado para descobrir a maioria dos exoplanetas conhecidos) e o m\u00e9todo do eclipse.<\/p>\n\n\n\n

Usando o m\u00e9todo de tr\u00e2nsito, observaram o sistema quando o exoplaneta se moveu em frente da sua estrela, a partir da nossa perspetiva, fazendo com que a luz da estrela que vemos diminu\u00edsse um pouco. \u00c9 como quando algu\u00e9m passa \u00e0 frente de um candeeiro e a luz diminui. Durante este tempo, um fino anel da atmosfera do planeta \u00e0 volta da fronteira dia\/noite \u00e9 iluminado pela estrela e, em certas cores de luz em que as mol\u00e9culas da atmosfera do planeta absorvem a luz, a atmosfera parece mais espessa e bloqueia mais a luz estelar, causando um escurecimento mais profundo do que noutros comprimentos de onda em que a atmosfera parece transparente. Este m\u00e9todo ajuda os cientistas a compreender de que \u00e9 feita a atmosfera do planeta, vendo que cores de luz est\u00e3o a ser bloqueadas.<\/p>\n\n\n\n

Entretanto, utilizando o m\u00e9todo do eclipse, observaram o sistema quando o planeta passou por detr\u00e1s da sua estrela, a partir da nossa perspetiva, causando outro pequeno decr\u00e9scimo na luz total que recebemos. Todos os objetos emitem alguma luz, chamada radia\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica, com a intensidade e a cor da luz emitida a depender do grau de aquecimento do objeto. Pouco antes e pouco depois do eclipse, o lado quente do planeta est\u00e1 virado para n\u00f3s e, medindo a queda de luz durante o eclipse, conseguimos medir a luz infravermelha emitida pelo planeta. Nos espetros de eclipses, a absor\u00e7\u00e3o por mol\u00e9culas na atmosfera do planeta aparece tipicamente como uma redu\u00e7\u00e3o na luz emitida pelo planeta em comprimentos de onda espec\u00edficos. Al\u00e9m disso, dado que o planeta \u00e9 muito mais pequeno e frio do que a sua estrela hospedeira, a profundidade de um eclipse \u00e9 muito menor do que a profundidade de um tr\u00e2nsito.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"\/<\/a>
O espetro de tr\u00e2nsito (em cima) e o espetro do eclipse (em baixo) de WASP-80 b medidos pelo modo de espetroscopia do NIRCam do Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA. Em ambos os espetros, h\u00e1 evid\u00eancias claras de absor\u00e7\u00e3o de \u00e1gua e metano, cujas contribui\u00e7\u00f5es s\u00e3o indicadas com contornos coloridos. Durante um tr\u00e2nsito, o planeta passa em frente da estrela, e num espetro de tr\u00e2nsito, a presen\u00e7a de mol\u00e9culas faz com que a atmosfera do planeta bloqueie mais luz em certas cores, causando um escurecimento mais profundo nesses comprimentos de onda. Durante um eclipse, o planeta passa por detr\u00e1s da estrela e, neste espetro do eclipse, as mol\u00e9culas absorvem alguma da luz emitida pelo planeta em cores espec\u00edficas, o que leva a uma menor diminui\u00e7\u00e3o do brilho durante o eclipse em compara\u00e7\u00e3o com um tr\u00e2nsito.
Cr\u00e9dito: BAERI\/NASA\/Taylor Bell<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

As observa\u00e7\u00f5es iniciais precisaram de ser transformadas em algo a que chamamos espetro; trata-se essencialmente de uma medida que mostra a quantidade de luz que \u00e9 bloqueada ou emitida pela atmosfera do planeta em diferentes cores (ou comprimentos de onda) de luz. Existem muitas ferramentas diferentes para transformar observa\u00e7\u00f5es “brutas” em espetros \u00fateis, pelo que utilizaram duas abordagens diferentes para garantir que as conclus\u00f5es eram robustas face a diferentes pressupostos. De seguida, os cientistas interpretaram este espetro utilizando dois tipos de modelos para simular o aspeto da atmosfera de um planeta em condi\u00e7\u00f5es t\u00e3o extremas.<\/p>\n\n\n\n

O primeiro tipo de modelo \u00e9 totalmente flex\u00edvel, tentando milh\u00f5es de combina\u00e7\u00f5es de abund\u00e2ncias e temperaturas de metano e \u00e1gua para encontrar a combina\u00e7\u00e3o que melhor corresponde aos dados. O segundo tipo, designado por “modelos autoconsistentes”, tamb\u00e9m explora milh\u00f5es de combina\u00e7\u00f5es, mas utiliza os nossos conhecimentos atuais de f\u00edsica e qu\u00edmica para determinar os n\u00edveis de metano e de \u00e1gua que podem ser esperados. Ambos os tipos de modelos chegaram \u00e0 mesma conclus\u00e3o: uma dete\u00e7\u00e3o definitiva de metano.<\/p>\n\n\n\n

Para validar os resultados, utilizaram m\u00e9todos estat\u00edsticos robustos para avaliar a probabilidade de a dete\u00e7\u00e3o ser um ru\u00eddo aleat\u00f3rio. “No nosso campo, consideramos que o ‘padr\u00e3o de ouro’ \u00e9 algo chamado de ‘dete\u00e7\u00e3o de 5-sigma’, o que significa que as probabilidades de uma dete\u00e7\u00e3o ser causada por ru\u00eddo aleat\u00f3rio s\u00e3o de 1 em 1,7 milh\u00f5es. Entretanto, detet\u00e1mos metano com 6,1-sigma em ambos os espetros do tr\u00e2nsito e do eclipse, o que coloca as probabilidades de uma falsa dete\u00e7\u00e3o em cada observa\u00e7\u00e3o em 1 em 942 milh\u00f5es, ultrapassando o ‘padr\u00e3o de ouro’ de 5-sigma e refor\u00e7ando a nossa confian\u00e7a em ambas as dete\u00e7\u00f5es”.<\/p>\n\n\n\n

Com uma dete\u00e7\u00e3o t\u00e3o segura, n\u00e3o s\u00f3 encontraram uma mol\u00e9cula muito esquiva, como podem agora come\u00e7ar a explorar o que esta composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica nos diz sobre o nascimento, crescimento e evolu\u00e7\u00e3o do planeta. Por exemplo, ao medir a quantidade de metano e de \u00e1gua no planeta, podem inferir a rela\u00e7\u00e3o entre \u00e1tomos de carbono e \u00e1tomos de oxig\u00e9nio. Espera-se que este r\u00e1cio mude dependendo de onde e quando os planetas se formam no seu sistema. Assim, a an\u00e1lise deste r\u00e1cio carbono\/oxig\u00e9nio pode fornecer pistas sobre se o planeta se formou perto da sua estrela ou mais longe, antes de se mover gradualmente para o interior.<\/p>\n\n\n\n

Outra coisa que os entusiasma com esta descoberta \u00e9 a oportunidade de, finalmente, comparar planetas fora do nosso Sistema Solar com os que se encontram nele. A NASA tem um historial de enviar naves espaciais aos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar para medir a quantidade de metano e outras mol\u00e9culas nas suas atmosferas. Agora, ao disporem de uma medi\u00e7\u00e3o do mesmo g\u00e1s num exoplaneta, podem come\u00e7ar a fazer uma compara\u00e7\u00e3o “de ma\u00e7\u00e3s para ma\u00e7\u00e3s” e ver se as expetativas do Sistema Solar correspondem ao que vemos fora dele.<\/p>\n\n\n\n

“Finalmente, ao olharmos para as futuras descobertas com o Webb, este resultado mostra-nos que estamos \u00e0 beira de mais descobertas excitantes. Observa\u00e7\u00f5es adicionais de WASP-80 b com o MIRI e com o NIRCam do Webb permitir-nos-\u00e3o sondar as propriedades da atmosfera em diferentes comprimentos de onda da luz. As nossas descobertas levam-nos a pensar que seremos capazes de observar outras mol\u00e9culas ricas em carbono, como o mon\u00f3xido de carbono e o di\u00f3xido de carbono, permitindo-nos tra\u00e7ar um quadro mais completo das condi\u00e7\u00f5es da atmosfera deste planeta. Al\u00e9m disso, \u00e0 medida que formos encontrando metano e outros gases em exoplanetas, continuaremos a expandir o nosso conhecimento sobre como a qu\u00edmica e a f\u00edsica funcionam em condi\u00e7\u00f5es diferentes das que temos na Terra e, talvez em breve, noutros planetas que nos fazem lembrar o que temos aqui em casa. Uma coisa \u00e9 certa – a viagem de descoberta com o Telesc\u00f3pio Espacial James Webb est\u00e1 repleta de potenciais surpresas”.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ NASA (blog)<\/a>
\/\/ Universidade do Estado do Arizona (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Universidade da Calif\u00f3rnia, Santa Cruz (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Nature)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

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

WASP-80 b:<\/strong>
NASA<\/a>
ipac<\/a>
Exoplanet.eu<\/a>
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 exoplanetas mais pr\u00f3ximos (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>
X\/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","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Representa\u00e7\u00e3o art\u00edstica do exoplaneta ameno WASP-80 b, cuja cor pode parecer azulada aos olhos humanos devido \u00e0 aus\u00eancia de nuvens de grande altitude e \u00e0 presen\u00e7a de metano atmosf\u00e9rico identificado pelo Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da NASA, semelhante aos planetas \u00darano e Neptuno no nosso pr\u00f3prio Sistema Solar.Cr\u00e9dito: NASA O Telesc\u00f3pio Espacial James Webb da …<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6542,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[72,16,1],"tags":[147,387,1646],"class_list":["post-6541","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","","category-exoplanetas","category-sondas-missoes-espaciais","category-telescopios-profissionais","tag-exoplaneta","tag-jwst","tag-wasp-80-b"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6541","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=6541"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6541\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6543,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6541\/revisions\/6543"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media\/6542"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6541"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6541"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6541"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}