Espectro revela que exoplaneta extremo é ainda mais exótico

 O exoplaneta infernal WASP-76b - um Júpiter ultraquente, onde chove ferro - pode ser mais quente do que se pensava. Crédito: ESO/M. Kornmesser

Considerado um Júpiter ultraquente - um lugar onde o ferro é vaporizado, condensa no lado noturno e depois cai do céu como chuva - o exoplaneta ardente WASP-76b pode ser ainda mais infernal do que os cientistas pensavam. 

Uma equipa internacional, liderada por investigadores da Universidade de Cornell, da Universidade de Toronto e da Queen's University em Belfast, relata a descoberta de cálcio ionizado no planeta - em espectros de alta resolução obtidos com o telescópio Gemini Norte perto do cume do Mauna Kea no Hawaii. 

Os Júpiteres quentes são assim chamados devido às suas altas temperaturas e devido à proximidade das suas estrelas. WASP-76b, descoberto em 2016, é um planeta do tamanho de Júpiter a cerca de 640 anos-luz da Terra, mas está tão perto da sua estrela do tipo F - que é ligeiramente mais quente do que o Sol - que o planeta gigante completa uma órbita a cada 1,8 dias terrestres.

 Os resultados da investigação são os primeiros de um projeto multianual, liderado por Cornell, de nome ExoGemS (Exoplanets with Gemini Spectroscopy survey), que explora a diversidade das atmosferas planetárias.

 "À medida que fazemos o sensoriamente remoto de dúzias de exoplanetas, abrangendo uma gama de massas e temperaturas," disse o coautor Ray Jayawardhana, reitor da Faculdade de Artes e Ciências de Cornell e professor de astronomia, "vamos desenvolver uma imagem mais completa da verdadeira diversidade de mundos alienígenas - desde aqueles quentes o suficiente para abrigar chuva de ferro a outros com climas mais moderados, daqueles mais massivos que Júpiter a outros não muito maiores que a Terra. 

"É notável que com os telescópios e instrumentos de hoje, já possamos aprender muito sobre as atmosferas - os seus constituintes, propriedades físicas, presença de nuvens e até mesmo padrões de vento em grande escala - de planetas que orbitam estrelas a centenas de anos-luz de distância," disse Jayawardhana. 

O grupo avistou um raro trio de linhas espectrais em observações altamente sensíveis da atmosfera do exoplaneta WASP-76b, publicado na revista The Astrophysical Journal Letters no dia 28 de setembro e apresentado dia 5 de outubro na reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronómica Americana. 

"Estamos a ver imenso cálcio; é uma característica muito forte," disse a primeira autora Emily Deibert, estudante de doutoramento na Universidade de Toronto, cujo orientador é Jayawardhana. 

"Esta assinatura espectral de cálcio ionizado pode indicar que o exoplaneta tem ventos muito fortes na sua atmosfera superior," disse Deibert. "Ou que a temperatura atmosférica no exoplaneta é muito mais alta do que pensávamos." 

Dado que WASP-76b tem bloqueio de marés - ou seja, um lado está sempre voltado para a estrela - tem um lado noturno permanente que apresenta uma temperatura média relativamente fria de 1300º C. O seu lado diurno, virado para a estrela, tem uma temperatura média de 2400º C. 

Deibert e colegas examinaram a zona de temperatura moderada, ou limbo do planeta entre o dia e a noite. "O exoplaneta move-se depressa ao longo da sua órbita e é assim que fomos capazes de separar o seu sinal da luz estelar," disse. "Podemos ver que a impressão do cálcio no espectro está a mover-se depressa juntamente com o planeta." 

O levantamento ExoGems pretende estudar 30 ou mais planetas. Os astrónomos continuam a aprofundar o seu conhecimento sobre os exoplanetas - considerado apenas um sonho há duas décadas. "O nosso trabalho, e o de outros cientistas, está a abrir caminho para a exploração das atmosferas de mundos terrestres para lá do nosso Sistema Solar," concluiu Jake Turner, líder do ExoGems.

Fonte: Astronomia OnLine