HUBBLE OBSERVA ATMOSFERA EXOPLANETÁRIA EM DETALHE INÉDITO 6 de março de 2018
Uma equipa de astrónomos americanos e britânicos usou dados de vários telescópios terrestres e espaciais - entre eles o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA - para estudar a atmosfera do exoplaneta inchado, quente e com a massa de Saturno chamado WASP-39b, a cerca de 700 anos-luz da Terra. A análise do espectro mostrou uma grande quantidade de água na atmosfera exoplanetária - três vezes mais do que na atmosfera de Saturno.
WASP-39b está oito vezes mais próximo da estrela-mãe, WASP-39, do que Mercúrio está do Sol e completa uma órbita em apenas 4 dias.
Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)
(clique na imagem para ver versão maior)
Uma equipa internacional de cientistas usou o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA para estudar a atmosfera do exoplaneta quente WASP-39b. Ao combinar estes novos dados com dados mais antigos, criaram o estudo mais completo até agora de uma atmosfera exoplanetária. A composição atmosférica de WASP-39b sugere que os processos de formação de exoplanetas podem ser muito diferentes daqueles dos nossos próprios gigantes do Sistema Solar.
A investigação das atmosferas de exoplanetas pode fornecer novas informações sobre como e onde os planetas se formam em torno de uma estrela. "Precisamos olhar para fora para compreender o nosso próprio Sistema Solar," explica a investigadora Hannah Wakeford da Universidade de Exeter no Reino Unido e do STScI (Space Telescope Science Institute) nos EUA.
Portanto, a equipa britânico-americana combinou as capacidades do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com as de outros telescópios terrestres e espaciais para um estudo detalhado do exoplaneta WASP-39b. Produziram o espectro mais completo da atmosfera de um exoplaneta possível com a tecnologia atual.
WASP-39b orbita uma estrela parecida com o Sol a cerca de 700 anos-luz da Terra. O exoplaneta está classificado como um "Saturno quente", refletindo a parecença com o planeta Saturno do nosso Sistema Solar tanto em termos de massa como em termos de distância à sua estrela hospedeira. Este estudo descobriu que os dois planetas, apesar de terem uma massa similar, são profundamente diferentes de várias maneiras. Não só se desconhece a existência de um sistema de anéis em WASP-39b, como também tem uma atmosfera inchada livre de nuvens a alta altitude. Esta característica permitiu com que o Hubble penetrasse nas profundezas da sua atmosfera.
Ao dissecar a luz estelar filtrada através da atmosfera do planeta, a equipa encontrou evidências claras de vapor de água atmosférico. De facto, WASP-39b tem três vezes o conteúdo de água de Saturno. Embora os investigadores tenham previsto a observação de vapor de água, ficaram surpreendidos com a quantidade encontrada. Esta surpresa permitiu inferir a presença de uma grande quantidade de elementos mais pesados na atmosfera. Isto, por sua vez, sugere que o planeta foi bombardeado por grandes quantidades de material gelado que se reuniu na atmosfera. Este tipo de bombardeamento só seria possível caso WASP-39b se formasse muito mais longe da sua estrela-mãe em comparação com a sua distância atual.
"WASP-39b mostra que os exoplanetas estão repletos de surpresas e que podem ter composições muito diferentes daquelas do nosso Sistema Solar," afirma o coautor David Sing da Universidade de Exeter no Reino Unido.
A análise da composição atmosférica e a posição atual do planeta indicam que WASP-39b provavelmente foi submetido a uma migração interna interessante, fazendo uma jornada épica pelo seu sistema planetário. "Os exoplanetas estão a mostrar-nos que a formação planetária é mais complicada e mais confusa do que pensávamos. E isso é fantástico," acrescenta Wakeford.
Tendo feito a sua incrível jornada para o interior, WASP-39b está agora 8 vezes mais próximo da sua estrela, WASP-39, do que Mercúrio está do Sol e demora apenas quatro dias para completar uma órbita. O planeta também tem bloqueio de marés, o que significa que mostra sempre o mesmo lado à sua estrela. Wakeford e a sua equipa determinaram que a temperatura de WASP-39b ronda os 750 graus Celsius. Embora apenas um lado esteja virado para a estrela hospedeira, poderosos ventos transportam calor do lado diurno em redor do planeta, mantendo o lado escuro quase tão quente.
"Esperançosamente, esta diversidade que vemos nos exoplanetas vai ajudar-nos a descobrir todas as diferentes formas que um planeta pode se formar e evoluir," explica David Sing.
Olhando em frente, a equipa quer usar o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA - com lançamento previsto para 2019 - para capturar um espectro ainda mais completo da atmosfera de WASP-39b. O James Webb será capaz de recolher dados sobre o carbono atmosférico do planeta, que absorve a luz em comprimentos de onda mais longos do que o Hubble pode ver. Wakeford conclui: "Ao calcular a quantidade de carbono e oxigénio na atmosfera, podemos aprender ainda mais sobre onde e como este planeta se formou."
Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA bem como dados recolhidos por outros telescópios espaciais e terrestres, os astrónomos analisaram a atmosfera do exoplaneta WASP-39b. É o espectro mais completo de um exoplaneta possível com a tecnologia atual.
Ao dissecar a luz estelar filtrada através da atmosfera do planeta, a equipa encontrou evidências claras de vapor de água. Embora os investigadores tenham previsto a observação da água, ficaram surpreendidos pela quantidade - três vezes mais do que em Saturno. Isto sugere que o planeta foi formado mais longe da estrela, onde recebeu um bombardeamente de material gelado.
Crédito: NASA, ESA, G. Bacon e A. Feild (STScI), e H. Wakeford (STScI/Universidade de Exeter)
(clique na imagem para ver versão maior)
