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Pesquisadores medem composição de atmosfera de planeta fora do sistema solar

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Um time de cientistas de várias instituições conseguiu medir a composição da atmosfera do “Júpiter Quente”, um exoplaneta localizado fora do nosso sistema solar, a 340 anos-luz de distância da Terra.

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O “Júpiter Quente” (ou “WASP-77Ab”, para os não íntimos) é assim chamado justamente por ser consideravelmente parecido com o “nosso” Júpiter. A diferença entre eles, porém, é que o exoplaneta tem uma temperatura consideravelmente mais alta, chegando a 2.000º Fahrenheit (quase 1.100º C).

“Por causa de seus tamanhos e suas temperaturas, os planetas tidos como ‘Júpiteres Quentes’ são ótimos laboratórios para a medição de gases atmosféricos e teste de nossas teorias de formação planetária”, disse Michael Line, professor assistente da Escola de Exploração da Terra e do Espaço, na Universidade do Arizona, que liderou a equipe.

Ilustração de como pode ser o exoplaneta WASP-77Ab: chamado de “Júpiter Quente”, planeta tem temperaturas acima de mil graus (Imagem: NASA, ESA, AND L. HUSTAK (STSCI))

Usando os telescópios do Observatório Gemini Sur, no Chile, junto do telescópio espacial Hubble, que recentemente entrou de novo em modo de segurança, os cientistas conseguiram analisar os elementos que compõem a atmosfera do WASP-77Ab, mas essas informações não vieram com facilidade.

De acordo com Line, há uma ampla concorrência para obter permissão e tempo de uso do Hubble, uma vez que o telescópio espacial é operado de forma conjunta pela Nasa e pela ESA (agências espaciais americana e europeia, respectivamente), mas ele também traz algumas limitações técnicas, como ele só conseguir medir água e oxigênio.

“Precisávamos tentar algo diferente para responder às nossas perguntas”, disse o professor. “E a nossa análise capacitiva do Gemini Sur indicaram que nós poderíamos obter medidas atmosféricas ultra-precisas”.

Usando um instrumento chamado “IGRINS”, o time de especialistas conseguiu observar o brilho térmico do planeta em sua órbita ao redor da sua estrela. Assim, eles foram capazes de obter leituras pertinentes às quantidades de diferentes fases na atmosfera.

“Tentar medir a composição das atmosferas de planetas é como tentar resolver um crime com as impressões digitais”, disse Line. “Uma impressão manchada não ajuda muito a reduzir a lista de suspeitos, mas uma impressão limpa e clara traz um identificador único de alguém que cometeu um crime”.

A partir dessa análise, o time liderado por Line conseguiu saber quanto de água e monóxido de carbono havia na atmosfera. Com essas informações, foi fácil para eles estimarem o volume relativo de oxigênio e carbono. “Essas quantidades estão dentro do que já esperávamos, e os níveis são parecidos com os da estrela onde ele está orbitando”, comentou o cientista.

O aspecto mais interessante desse tipo de trabalho é o fato de que pesquisas do tipo podem nos ajudar, em um futuro próximo, a encontrar vida em outros planetas. Instrumentos como o IGRINS podem ajudar nas medições de gases como metano e oxigênio – dois gases comumente associados à existência de vida bacteriana.

Line, inclusive, conta com isso: o professor do Arizona disse que pretende repetir as ações de medição em pelo menos outros 15 exoplanetas, identificando suas composições atmosféricas e, a partir delas, tirar as conclusões que puder.

“Estamos em um ponto onde podemos obter avaliações precisas de gás nesses planetas em relação ao nosso próprio sistema solar”, comentou. “Medir a abundância de carbono e oxigênio (e outros elementos) nas atmosferas de uma maior amostragem de exoplanetas trará um contexto necessário para o entendimento das origens e evoluções de nossos próprios gigantes gasosos, como Júpiter e Saturno”.

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