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METAL VAPORIZADO NO "AR" DE UM EXOPLANETA
13 de outubro de 2020

 


Impressão de artista do Júpiter ultraquente WASP-121 b.
Crédito: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)

 

Uma equipa internacional de investigadores, liderada pelo NCCR PlanetS (National Centre of Competence in Research PlanetS) da Universidade de Berna e pela Universidade de Genebra, estudou a atmosfera do exoplaneta ultraquente WASP-121b. Nele, encontraram vários metais gasosos. Os resultados são o próximo passo na busca por mundos potencialmente habitáveis.

WASP-121b é um exoplaneta localizado a 850 anos-luz da Terra, que orbita a sua estrela em menos de dois dias - um processo que a Terra leva 365 dias a concluir. WASP-121b está muito perto da sua estrela - cerca de 40 vezes mais perto do que a distância Terra-Sol. Esta proximidade é também o principal motivo da sua temperatura extremamente alta, cerca de 2500 a 3000 graus Celsius. Isto torna-o um objeto de estudo ideal para aprender mais sobre mundos superquentes.

Investigadores liderados por Jens Hoeijmakers, autor principal do estudo e investigador pós-doutorado no NCCR PlanetS da Universidade de Berna e da Universidade de Genebra, examinaram dados que foram recolhidos pelo espectrógrafo HARPS de alta resolução. Foram capazes de mostrar que existem na atmosfera de WASP-121b um total de pelo menos sete metais gasosos. Os resultados foram publicados recentemente na revista Astronomy & Astrophysics.

Inesperadamente, há muito a ocorrer na atmosfera do exoplaneta WASP-121b

WASP-121b tem sido estudado extensivamente desde a sua descoberta. "Os estudos anteriores mostraram que estão a acontecer muitas coisas na sua atmosfera," explica Jens Hoeijmakers. E isso apesar do facto dos astrónomos terem presumido que os planetas ultraquentes têm atmosferas bastante simples porque poucos elementos químicos complexos se conseguem formar num calor tão abrasador. Então, como é que WASP-121b atingiu esta complexidade tão inesperada?

"Estudos anteriores tentaram explicar estas observações complexas com teorias que não me pareciam plausíveis," diz Hoeijmakers. Os estudos suspeitaram que as moléculas contendo o metal relativamente raro vanádio eram a principal causa da complexa atmosfera de WASP-121b. No entanto, segundo Hoeijmakers, isto só faria sentido se um metal mais comum, o titânio, estivesse ausente na atmosfera. Então, Hoeijmakers e colegas começaram à procura de outra explicação. "Mas afinal tinham razão," admite inequivocamente Hoeijmakers. "Para minha surpresa, na verdade encontrámos fortes assinaturas de vanádio nas observações". Ao mesmo tempo, porém, não havia titânio. Isto, por sua vez, confirmou a suposição de Hoeijmakers.

Metais vaporizados

Mas a equipa fez outras descobertas inesperadas. Além do vanádio, descobriram recentemente seis outros metais na atmosfera de WASP-121b: ferro, crómio, cálcio, sódio, magnésio e níquel. "Todos metais evaporados como resultado das altas temperaturas prevalecentes em WASP-121b," explica Hoeijmakers, "garantindo assim que o 'ar' do exoplaneta consiste de metais evaporados, entre outras coisas."

Uma nova era na investigação exoplanetária

Estes resultados tão detalhados, por exemplo, permitem aos investigadores tirar conclusões sobre os processos químicos que ocorrem em tais planetas. Esta é uma capacidade crucial para um futuro não muito distante, quando forem desenvolvidos telescópios e espectrógrafos maiores e mais sensíveis. Estes permitirão aos astrónomos estudar as propriedades de planetas rochosos, mais pequenos e frios, parecidos com a Terra. "Com as mesmas técnicas que usamos hoje, em vez de apenas detetarmos assinaturas de ferro ou vanádio gasosos, poderemos concentrar-nos nas bioassinaturas, sinais de vida como as assinaturas de água, oxigénio e metano," diz Hoeijmakers.

O extenso conhecimento sobre a atmosfera de WASP-121b não só confirma o caráter ultraquente do exoplaneta, mas também sublinha o facto de que este campo de investigação está a entrar numa nova era, como Hoeijmakers explica: "Após anos a catalogar o que 'existe lá fora', já não estamos apenas a fazer medições," explica o investigador, "mas estamos realmente a começar a entender o que os dados dos instrumentos nos mostram. Como os planetas se parecem e diferem uns dos outros. Da mesma forma, talvez, que Charles Darwin começou a desenvolver a teoria da evolução depois de caracterizar inúmeras espécies de animais, estamos a começar a entender mais sobre como estes exoplanetas se formaram e como funcionam."

 


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// Universidade de Berna (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics)
// Artigo científico (arXiv.org)

Saiba mais

CCVAlg - Astronomia:
28/07/2020 - Há metal no ar
06/08/2019 - Hubble descobre exoplaneta "metálico" em forma de bola de rugby
04/08/2017 - Hubble deteta exoplaneta com brilhante atmosfera de água

WASP-121b:
NASA
Exoplanet.eu
Open Exoplanet Catalogue
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

Observatório La Silla:
ESO
Wikipedia
HARPS (ESO)
HARPS (Wikipedia)

ESO:
Página oficial
Wikipedia

 
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