Telescópio do ESO observa exoplaneta onde chove ferro

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, pesquisadores observaram um planeta extremo onde suspeitam que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra-quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem acima de 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado noturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.

“Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro,” disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Genebra, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado hoje na revista Nature. Conhecido por WASP-76b, o exoplaneta está localizado a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Peixes.

Este estranho fenômeno ocorre porque o planeta da “chuva de ferro” apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela-mãe, estando o lado noturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.

O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela do que a Terra recebe do Sol, e por isso se encontra tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, evaporam para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra quente até ao lado noturno mais frio, onde as temperaturas diminuem para cerca de 1500º Celsius.

De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e noturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrônomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra quente. Os cientistas detectaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado noturno. “Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro pela manhã,” diz Ehrenreich, "o que significa que chove ferro no lado noturno deste exoplaneta extremo”.

“As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b,” acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipe científica do ESPRESSO. ”Uma fração deste ferro é injetada no lado noturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite.”

Este resultado foi obtido em setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.

O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. ”Depressa compreendemos que o notável poder de coleta do VLT e a extrema estabilidade do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias,” disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.

“Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos,” conclui Ehrenreich.

Fonte: ESO