Astrônomos observam caudas gigantes de hélio escapando de planeta semelhante a Júpiter

O calor da sua estrela hospedeira está a evaporar a atmosfera de um exoplaneta “Júpiter quente”, criando algumas das caudas de gás mais longas alguma vez observadas em torno de um planeta. 

O calor da estrela hospedeira está evaporando a atmosfera do exoplaneta HAT-P-32b, criando caudas gigantes de hélio ao redor do planeta (detalhe). Parte da atmosfera escapou da atração gravitacional do planeta e foi atraída para a órbita da estrela próxima. (Crédito da imagem: Observatório UT Austin/McDonald)

Um planeta com quase o dobro do tamanho de Júpiter está a perder a sua atmosfera através de jatos dramáticos de hélio que se desenrolam à sua frente e atrás dele à medida que viaja pelo espaço. As caudas de hélio – mais de 50 vezes o comprimento do raio do planeta – são algumas das caudas de gás mais longas já observadas em torno de um planeta.

Eles também podem ser causados ​​pelo calor de uma estrela próxima, energizando e soprando a atmosfera de um planeta para o espaço. «É emocionante ver quão gigantescas são as caudas estendidas em comparação com o tamanho do planeta e de sua estrela hospedeira», disse o primeiro autor Zhoujian Zhang, bolsista da NASA Sagan na UC Santa Cruz.

Detectando as caudas

Para aprender sobre as atmosferas dos planetas fora do nosso sistema solar, os astrónomos podem observar a estrela-mãe enquanto o planeta passa à sua frente. Durante um trânsito, a estrela brilha através da atmosfera do planeta que passa . Estudos anteriores detectaram caudas do HAT-P-32b. Os verdadeiros tamanhos das caudas permaneceram desconhecidos, no entanto, porque os astrónomos apenas observaram o planeta enquanto este passava em frente da sua estrela.

«Isso nos permitiu observar este planeta em toda a sua órbita». A equipe de Zhang observou o HAT-P-32b ao longo de várias noites, capturando o momento em que o planeta passou na frente da estrela, bem como observações nos dias anteriores e posteriores. Isto cobriu todo o tempo que o planeta leva para orbitar a sua estrela, garantindo que toda a extensão das suas caudas fosse revelada.

 « Isto sugere que todas as observações anteriores podem ter subestimado fortemente a perda de massa destes planetas, ou que há uma diversidade significativa e inesperada nas taxas de perda de massa deste tipo de planeta,» disse Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica e diretor do Laboratório de Outros Mundos da UCSC, que não esteve envolvido no estudo.

As caudas do HAT-P-32b são provavelmente causadas pela ebulição de sua estrela-mãe na atmosfera do planeta. O planeta é o que os astrônomos chamam de «Júpiter quente», o que significa que é grande, quente, gasoso e tem uma órbita próxima em torno de sua estrela. A atmosfera expandiu-se tanto que parte dela escapou à atração gravitacional do planeta e foi atraída para a órbita da estrela próxima.

Telescópio Hobby-Eberly

O HET é particularmente adequado para estudar atmosferas em planetas fora do nosso sistema solar. Seu instrumento de alta resolução, o espectrógrafo Habitable-Zone Planet Finder, é capaz de observar objetos em comprimentos de onda do infravermelho próximo. Isto inclui o comprimento de onda associado ao hélio, permitindo aos astrónomos observar o gás que escapa do HAT-P-32b e de outros planetas semelhantes. Outra vantagem de observar com o HET é que ele examina a mesma varredura do céu todas as noites.

«Como podemos observar o sistema todas as noites durante vários dias seguidos, podemos detectar estruturas fisicamente grandes como esta», disse Zhang. «Outros planetas também podem ter extensas atmosferas em fuga à espera de serem descobertas através de monitorização semelhante».

Fonte: news.ucsc.edu