PRIMEIRA ANÁLISE DA ATMOSFERA DE UMA SUPER-TERRA
19 de fevereiro de 2016
Impressão de artista que mostra a super-Terra 55 Cancri e em frente da sua estrela hospedeira. Usando observações feitas com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e um novo software de análise, cientistas foram capazes de estudar a composição da atmosfera. É a primeira vez que tal foi possível para uma super-Terra.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser
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Pela primeira vez, astrónomos foram capazes de analisar a atmosfera de um exoplaneta da classe conhecida como super-Terra. Usando dados recolhidos com o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA e novas técnicas de análise, foi revelado que o exoplaneta 55 Cancri e tem uma atmosfera seca sem quaisquer indícios de vapor de água. Os resultados, que serão publicados na revista The Astrophysical Journal, indicam que a atmosfera é composta principalmente de hidrogénio e hélio.
A equipa internacional, liderada por cientistas da UCL (University College London) no Reino Unido, obteve observações do exoplaneta vizinho 55 Cancri e, uma super-Terra com oito vezes a massa da Terra. Está localizado no sistema planetário de 55 Cancri, uma estrela a cerca de 40 anos-luz da Terra.
Usando observações feitas com o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, os cientistas foram capazes de analisar a atmosfera deste exoplaneta. É a primeira deteção de gases na atmosfera de uma super-Terra. Os resultados permitiram com que a equipa analisasse a atmosfera de 55 Cancri e em detalhe e revelaram a presença de hidrogénio, hélio e a ausência de vapor de água. Estes resultados só foram possíveis através da exploração de uma técnica de processamento recém-desenvolvida.
"Este é um resultado muito emocionante porque é a primeira vez que fomos capazes de encontrar as assinaturas espectrais que mostram a presença de gases na atmosfera de uma super-Terra," explica Angelos Tsiaras, estudante de doutoramento na UCL, que desenvolveu a técnica de análise juntamente com os colegas Ingo Waldmann e Marco Rocchetto. "As observações da atmosfera de 55 Cancri e sugerem que o planeta conseguiu agarrar uma quantidade significativa de hidrogénio e hélio da nebulosa a partir da qual se formou."
Pensa-se que as super-Terras como 55 Cancri e sejam o tipo mais comum de planeta na nossa Galáxia. Recebem o nome "super-Terra" porque têm uma massa maior que a Terra mas são ainda bem mais pequenos que os gigantes gasosos do Sistema Solar. O instrumento WFC3 do Hubble já tinha sido utilizado para estudar as atmosferas de outras duas super-Terras (GJ1214b e HD97658b), mas não foram encontradas características espectrais nesses estudos anteriores.
55 Cancri e, no entanto, é uma super-Terra invulgar pois orbita muito perto da sua estrela-mãe. A duração de um ano neste exoplaneta é de apenas 18 horas e pensa-se que as temperaturas à superfície atinjam os 2000 graus Celsius. Dado que o exoplaneta orbita a sua estrela-mãe a uma distância tão pequena, a equipa foi capaz de usar novas técnicas de análise para extrair informação sobre o planeta durante os seus trânsitos.
As observações foram feitas pelo estudo muito rápido do WFC3 enquanto o planeta passava em frente da estrela, obtendo assim múltiplos espectros. Combinando estas observações e processando-as por meio de software de análise, os investigadores foram capazes de obter o espectro de 55 Cancri e embebido na luz da sua estrela hospedeira.
"Este resultado dá-nos uma primeira visão sobre a atmosfera de uma super-Terra. Agora temos pistas sobre o aspeto do planeta e pistas sobre a sua formação e evolução, e isto tem implicações importantes para 55 Cancri e para outras super-Terras," comenta Giovanni Tinetti, também da UCL no Reino Unido.
Curiosamente, os dados também contêm indícios da presença de cianeto de hidrogénio, um sinal de atmosferas ricas em carbono.
"Esta quantidade de cianeto de hidrogénio poderá indicar uma atmosfera com uma elevada proporção de carbono/oxigénio," afirma Olivia Venot, da Universidade de Leuven, Bélgica, que desenvolveu o modelo de química atmosférica para 55 Cancri e que apoia a análise das observações.
"Se a presença de cianeto de hidrogénio e outras moléculas for confirmada em poucos anos pela próxima geração de telescópios infravermelhos, vai apoiar a teoria que este planeta é, de facto, rico em carbono e um lugar muito exótico," conclui Jonathan Tennycon, da UCL. "O cianeto de hidrogénio, ou ácido cianídrico, é altamente venenoso, por isso talvez não seja um planeta onde gostasse de viver!"
Esta impressão de artista mostra o exoplaneta 55 Cancri e. Devido à pequena distância entre o exoplaneta e a sua estrela-mãe, pensa-se que as temperaturas à superfície do planeta atinjam os 2000 graus Celsius.
Crédito: ESA/Hubble, M. Kornmesser
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