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out 19

WASP 43b tem seus segredos atmosféricos revelados pelo Hubble

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Diagrama mostra as temperaturas do “Júpiter quente” WASP-43b. A região branca no lado diurno tem uma temperatura que ronda os 1500-1600 graus Celsius. As temperaturas no lado noturno mergulham abaixo dos 540 graus Celsius. Créditos: NASA / ESA / Hubble

Astrônomos usaram o Telescópio Espacial Hubble da NASA para construir o mapa global mais detalhado até agora do exoplaneta turbulento WASP-43b, revelando os seus segredos atmosféricos, a temperatura do ar e seu vapor d’água.

Os estudos nos mostram que WASP-43b não é propriamente um mundo para se chamar de lar. Trata-se de um lugar de extremos, onde ventos ardentes uivam à velocidade do som com temperaturas da ordem de +1.600 graus Celsius no lado diurno, quente o suficiente para derreter aço, até um lado noturno onde as temperaturas mergulham abaixo de +540 graus Celsius.

Os astrônomos mapearam as temperaturas em diferentes camadas da atmosfera do exoplaneta e traçaram a quantidade e distribuição do vapor de água. Os resultados trazem ramificações para o entendimento da dinâmica atmosférica bem como os exoplanetas gigantes como Júpiter são formados.

Jacob Bean, líder do time que fez a descoberta em 2011, Universidade de Chicago, EUA, afirmou:

Estas medições abriram as portas para um novo tipo de comparações das propriedades de diferentes tipos de exoplanetas.

WASP-43b reside 260 anos-luz de distância da Terra. O exoplaneta está muito distante para ser fotografado (via método de imagem direta). No entanto, uma vez que sua órbita transita a frente da sua estrela, do ponto de vista da Terra, os astrônomos podem detectá-lo observando a diminuição do brilho estelar quando o planeta passa à sua frente.

Kevin Stevenson, membro da equipe do estudo e também da mesma universidade, explicou:

As nossas observações são inéditas em termos do fornecimento de um mapa bidimensional na longitude e altitude da estrutura térmica do exoplaneta, o qual pode ser usado para delinear a circulação e os modelos dinâmicos para exoplanetas quentes.

Como uma bola quente predominantemente de hidrogênio gasoso, este exoplaneta não tem uma crosta sólida com oceanos ou continentes que podem ser usados para rastrear sua rotação. Somente a diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno pode ser usada por um observador remoto para medir a passagem de um dia neste mundo.

O exoplaneta tem aproximadamente o mesmo tamanho de Júpiter, mas é quase duas vezes mais denso. WASP-43b está tão perto da sua estrela hospedeira (tipo anã laranja), que completa uma órbita em apenas 19 horas. O exoplaneta está também em ressonância gravitacional e assim sendo mantém sempre o mesmo hemisfério voltado para a sua estrela, da mesma forma como a Lua mostra sempre a mesma face na direção da Terra.

Esta foi a primeira vez que os astrônomos foram capazes de rastrear três rotações completas de um exoplaneta, o que ocorreu ao longo de quatro dias. Os cientistas combinaram dois métodos prévios de análise exoplanetária em uma técnica sem precedentes para estudar a atmosfera de WASP-43b. Eles 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 astrônomos foram capazes de medir com precisão a forma como a água é distribuída em diferentes longitudes.

Uma vez 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 entendimento sobre a formação de exoplanetas e sua física.

Laura Kreidberg, Universidade de Chicago, disse:

WASP-43b é tão quente que toda a água na sua atmosfera é vaporizada e não se condensa em nuvens geladas como em Júpiter.

A quantidade de água nos planetas gasosos 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 vaporizada e pode ser facilmente rastreada.

Jonathan Fortney, membro da equipe, Universidade da Califórnia, Santa Cruz, EUA, comentou:

Pensamos que a água desempenhe um papel importante na formação dos exoplanetas gigantes, já que corpos cometários bombardeiam os planetas jovens, entregando a maior parte da água e outras moléculas que podemos observar.

Para compreender como os exoplanetas gigantes se formam, os astrônomos querem saber como são enriquecidos com os diversos elementos. Os cientistas descobriram que WASP-43b tem aproximadamente a mesma quantidade de água que seria de esperar para um objeto com a mesma composição química que o Sol, o que nos dá um vislumbre sobre a sua formação. A equipe pretende fazer medições da abundância de água em outros exoplanetas.

Os resultados foram publicados em dois artigos, na Science Express e na The Astrophysical Journal Letters.

Fonte

NASA: Hubble Maps the Temperature and Water Vapor on an Extreme Exoplanet

Artigos Científicos

Science Express: Thermal structure of an exoplanet atmosphere from phase-resolved emission spectroscopy

Hubble: A PRECISE WATER ABUNDANCE MEASUREMENT FOR THE HOT JUPITER WASP-43b

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