HUBBLE DESCOBRE SINAIS SUBTIS DE ÁGUA EM MUNDOS NUBLADOS
6 de Dezembro de 2013
Usando o poderoso olho do Telescópio Espacial Hubble, duas equipas de cientistas descobriram assinaturas fracas de água nas atmosferas de cinco planetas distantes.
A presença de água na atmosfera foi já anunciada em vários exoplanetas que orbitam estrelas para lá do nosso Sistema Solar, mas este é o primeiro estudo a medir de forma conclusiva e a comparar os perfis e intensidades destas assinaturas em vários mundos.
Os cinco planetas extra-solares - WASP-17b, HD209458b, WASP-12b, WASP-19b e XO-1b - orbitam estrelas próximas. As forças das suas assinaturas de água varia. WASP-17b, um planeta com uma atmosfera especialmente "inchada", e HD209458b, são os planetas com os sinais mais fortes. As assinaturas dos outros três planetas, WASP-12b, WASP-19b e XO-1b, também são consistentes com água.
"Estamos muito confiantes que estamos a ver a assinatura da água em vários planetas," afirma Avi Mandell, cientista planetário do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado americano do Maryland, e autor principal de um estudo publicado dia 3 de Dezembro na revista Astrophysical Journal, onde descreve as descobertas em WASP-12b, WASP-17b e WASP-19b. "Este trabalho abre realmente as portas para comparar a quantidade de água presente nas atmosferas de diferentes tipos de exoplanetas, por exemplo em planetas mais quentes contra planetas mais frios."
Os estudos fazem parte de um censo de atmosferas exoplanetárias liderado por L. Drake Deming da Universidade de Maryland em College Park. Ambas as equipas usaram o WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble para explorar os detalhes da absorção de luz através das atmosferas dos planetas. As observações foram feitas numa gama de comprimentos de onda de infravermelhos onde a assinatura da água, se estiver presente, apareceria. As equipas compararam as formas e intensidades dos perfis de absorção, e a consistência das assinaturas deu-lhes confiança para tirarem estas conclusões. As observações demonstram o desempenho exemplar e contínuo do Hubble na pesquisa exoplanetária.
"Detectar a atmosfera de um exoplaneta é extraordinariamente difícil. Mas fomos capazes de obter um sinal muito claro, e é água," afirma Deming, cuja equipa anunciou os seus resultados para HD209458b e XO-1b num artigo publicado a 10 de Setembro na mesma revista. A equipa de Deming usou uma nova técnica com tempos de exposição maiores, o que aumentou a sensibilidade das suas medições.
Os sinais de água foram todos menos pronunciados do que o esperado, e os cientistas suspeitam que é por causa de uma camada de neblina ou poeira em cada dos cinco planetas. Esta neblina pode reduzir a intensidade de todos os sinais da atmosfera do mesmo modo que o nevoeiro torna as cores numa fotografia menos pronunciadas. Ao mesmo tempo, a neblina altera os perfis dos sinais de água e de outras moléculas importantes de uma maneira distinta.
Os cinco planetas são Júpiteres quentes, mundos massivos que orbitam muito perto das suas estrelas hospedeiras. Os investigadores ficaram inicialmente surpresos que todos os cinco pareciam ser enevoados. Mas Deming e Mandell realçam que outros cientistas estão a encontrar evidências de neblina em torno de exoplanetas.
"Estes estudos, combinados com outras observações do Hubble, estão mostrando-nos que há um número surpreendentemente grande de sistemas para os quais o sinal de água ou é atenuado ou completamente ausente," afirma Heather Knutson do Instituto de Tecnologia da Califórnia, co-autora no artigo de Deming. "Isto sugere que as atmosferas nubladas ou com neblina podem de facto ser comuns em Júpiteres quentes."
O instrumento WFC3 do Hubble é um dos poucos capazes de espiar as atmosferas de exoplanetas a muitos biliões de quilómetros de distância. Estes estudos excepcionalmente desafiantes podem ser feitos apenas se os planetas são avistados enquanto passam em frente das suas estrelas. Os investigadores podem identificar os gases na atmosfera de um planeta ao determinar quais os comprimentos de onda que a luz estelar transmite e quais são parcialmente absorvidos.
Cientistas da NASA descobriram fracas assinaturas de água nas atmosferas de cinco planetas distantes em órbita de três estrelas diferentes. Todos os cinco planetas parecem ter neblina. Esta ilustração mostra uma estrela iluminando a atmosfera de um planeta.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
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Para determinar o que está na atmosfera de um exoplaneta, os astrónomos observam o planeta passar em frente da estrela-mãe e registam os comprimentos de onda transmitidos e partcialmente absorvidos.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA
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