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HUBBLE MAPEIA A TEMPERATURA E VAPOR DE ÁGUA EM EXOPLANETA EXTREMO
10 de Outubro de 2014

 

Uma equipa de cientistas, usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA, fez o mapa global mais detalhado até agora de um planeta turbulento para lá do nosso Sistema Solar, revelando os seus segredos de temperatura do ar e vapor de água.

As observações do Hubble mostram que o exoplaneta, chamado WASP-43b, não é propriamente um lar acolhedor. É um mundo de extremos, onde ventos ardentes uivam à velocidade do som com temperaturas que rondam os 1600 graus Celsius no lado diurno, quente o suficiente para derreter aço, até um lado nocturno onde as temperaturas mergulham abaixo dos 540 graus Celsius.

Os astrónomos mapearam as temperaturas em diferentes camadas da atmosfera do planeta e traçaram a quantidade e distribuição do vapor de água. Os resultados têm implicações para a compreensão da dinâmica atmosférica e de como os planetas gigantes como Júpiter são formados.

"Estas medições abriram as portas para um novo tipo de comparações das propriedades de diferentes tipos de planetas," afirma o líder da equipa Jacob Bean, da Universidade de Chicago, EUA.

Descoberto em 2011, WASP-43b está localizado a 260 anos-luz de distância. O planeta está demasiado distante para ser fotografado, mas dado que a sua órbita atravessa a estrela, do ponto de vista da Terra, os astrónomos podem detectá-lo observando a diminuição do brilho estelar quando o planeta passa à sua frente.

"As nossas observações são a primeira do seu tipo no que corresponde a fornecer um mapa bidimensional na longitude e altitude da estrutura térmica do planeta, mapa este que pode ser usado para restringir a circulação e modelos dinâmicos para exoplanetas quentes," afirma Kevin Stevenson, membro da equipa e também da mesma universidade.

Como uma bola quente predominantemente de hidrogénio gasoso, não existem características de superfície, como oceanos ou continentes que podem ser usados para seguir a sua rotação. Somente a diferença de temperatura entre os lados diurno e nocturno pode ser usada por um observador remoto para marcar a passagem de um dia neste mundo.

O planeta é aproximadamente do mesmo tamanho que Júpiter, mas tem quase duas vezes a sua densidade. O planeta está tão perto da sua estrela-mãe, uma anã alaranjada, que completa uma órbita em apenas 19 horas. O planeta está também bloqueado gravitacionalmente, e assim sendo mantém sempre o mesmo hemisfério voltado para a estrela, tal como a Lua mostra sempre a mesma face à Terra.

Esta foi a primeira vez que os astrónomos foram capazes de observar três rotações completas em qualquer exoplaneta, o que ocorreu ao longo de quatro dias. Os cientistas combinaram dois métodos anteriores de análise exoplanetária numa técnica sem precedentes para estudar a atmosfera de WASP-43b. Usaram espectroscopia, dividindo a luz do planeta nas suas cores componentes, para determinar a quantidade de água e temperaturas da atmosfera. Ao observar a rotação do planeta, os astrónomos foram capazes de medir com precisão a forma como a água é distribuída em diferentes longitudes.

Dado que não existe nenhum planeta com estas condições no nosso Sistema Solar, a caracterização da atmosfera de um mundo tão bizarro como este fornece um laboratório único para melhor compreender a formação de planetas e a física planetária.

"O planeta é tão quente que toda a água na sua atmosfera é vaporizada, em vez de se condensar em nuvens geladas como em Júpiter," afirma Laura Kreidberg, pertencente à equipa e da Universidade de Chicago.

A quantidade de água nos planetas gigantes do Sistema Solar é pouco conhecida, porque a água que se precipitou para fora da atmosfera superior de planetas gigantes e gasosos como Júpiter está sob a forma de gelo. Mas nos chamados "Júpiteres quentes", gigantes de gás que têm temperaturas elevadas porque orbitam muito perto das suas estrelas, a água está em vapor e pode ser facilmente rastreada.

"Pensa-se que a água desempenhe um papel importante na formação dos planetas gigantes, já que corpos parecidos com cometas bombardeiam planetas jovens, entregando a maior parte da água e outras moléculas que podemos observar," afirma Jonathan Fortney, membro da equipa e da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, EUA.

A fim de compreender como é que os planetas gigantes se formam, os astrónomos querem saber como é que são enriquecidos com elementos diferentes. A equipa descobriu que WASP-43b tem aproximadamente a mesma quantidade de água que seria de esperar para um objecto com a mesma composição química que o Sol, lançando luz sobre a sua formação. A equipa pretende fazer medições da abundância de água noutros planetas.

Os resultados foram apresentados em dois artigos, um publicado online ontem na Science Express e o outro na revista The Astrophysical Journal Letters de passado dia 12 de Setembro.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
ESA (comunicado de imprensa)
Universidade de Chicago (comunicado de imprensa)
Universidade da Califórnia (comunicado de imprensa)
Universidade do Colorado (comunicado de imprensa)
Artigo científico - Stevenson et al. (formato PDF)
Artigo científico - Kreidberg et al. (formato PDF)
Vídeo de Laura Kreidberg (via YouTube)
Science Express
The Astrophysical Journal Letters
SPACE.com
PHYSORG
redOrbit
Space Daily
EarthSky
astrobiology
ars technica

WASP-43b:
Wikipedia
Exoplanet.eu

Planetas extrasolares:
Wikipedia
Lista de planetas confirmados (Wikipedia)
Lista de planetas não confirmados (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Exosolar.net

WASP:
Site oficial
Wikipedia

Telescópio Espacial Hubble:
Hubble, NASA 
ESA
STScI
SpaceTelescope.org
Base de dados do Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais


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Este é o mapa de temperatura de um "Júpiter quente" chamado WASP-43b. A região mais esbranquiçada no lado diurno tem uma temperatura que ronda os 1500-1600 graus Celsius. As temperaturas no lado nocturno mergulham abaixo dos 540 graus Celsius.
Crédito: NASA/ESA
(clique na imagem para ver versão maior)

 
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