Uma equipe de cientistas, usando o telescópio espacial Hubble da NASA, fez o mapa global mais detalhado até agora de um planeta turbulento localizado além do nosso Sistema Solar, revelando os seus segredos de temperatura do ar e vapor de água.
© NASA/ESA (mapa de temperatura do exoplaneta WASP-43b)
As observações do Hubble mostram que o exoplaneta, chamado WASP-43b, não é propriamente um lar acolhedor. É um mundo de extremos, onde ventos ardentes uivam à velocidade do som com temperaturas que rondam os 1.600 graus Celsius no lado diurno, quente o suficiente para derreter aço, até um lado noturno onde as temperaturas mergulham abaixo dos 540 graus Celsius.
Os astrônomos mapearam as temperaturas em diferentes camadas da atmosfera do planeta e traçaram a quantidade e distribuição do vapor de água. Os resultados têm implicações para a compreensão da dinâmica atmosférica e de como os planetas gigantes como Júpiter são formados.
"Estas medições abriram as portas para um novo tipo de comparações das propriedades de diferentes tipos de planetas," afirma o líder da equipe Jacob Bean, da Universidade de Chicago, EUA.
Descoberto em 2011, o WASP-43b está localizado a 260 anos-luz de distância. O planeta está demasiado distante para ser fotografado, mas dado que a sua órbita atravessa a 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.
"As nossas observações são a primeira do seu tipo no que corresponde a fornecer um mapa bidimensional na longitude e altitude da estrutura térmica do planeta, mapa este que pode ser usado para restringir a circulação e modelos dinâmicos para exoplanetas quentes," afirma Kevin Stevenson, membro da equipe e também da mesma universidade.
Como uma bola quente predominantemente de hidrogênio gasoso, não existem características de superfície, como oceanos ou continentes que podem ser usados para seguir a sua rotação. Somente a diferença de temperatura entre os lados diurno e noturno pode ser usada por um observador remoto para marcar a passagem de um dia neste mundo.
O planeta é aproximadamente do mesmo tamanho que Júpiter, mas tem quase duas vezes a sua densidade. O planeta está tão perto da sua estrela progenitora, uma anã alaranjada, que completa uma órbita em apenas 19 horas. O planeta está também bloqueado gravitacionalmente, e assim sendo mantém sempre o mesmo hemisfério voltado para a estrela, tal como a Lua mostra sempre a mesma face à Terra.
Esta foi a primeira vez que os astrônomos foram capazes de observar três rotações completas em qualquer exoplaneta, o que ocorreu ao longo de quatro dias. Os cientistas combinaram dois métodos anteriores de análise exoplanetária numa técnica sem precedentes para estudar a atmosfera do WASP-43b. 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, foi possível medir com precisão a forma como a água é distribuída em diferentes longitudes.
Dado 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 compreender a formação de planetas e a física planetária.
"O planeta é tão quente que toda a água na sua atmosfera é vaporizada, em vez de se condensar em nuvens geladas como em Júpiter," afirma Laura Kreidberg, pertencente à equipe e da Universidade de Chicago.
A quantidade de água nos planetas 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 em vapor e pode ser facilmente rastreada.
"Pensa-se que a água desempenhe um papel importante na formação dos planetas gigantes, já que corpos parecidos com cometas bombardeiam planetas jovens, entregando a maior parte da água e outras moléculas que podemos observar," afirma Jonathan Fortney, membro da equipe e da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, EUA.
A fim de compreender como é que os planetas gigantes se formam, os astrônomos querem saber como é que são enriquecidos com elementos diferentes. A equipe descobriu que o WASP-43b tem aproximadamente a mesma quantidade de água que seria de esperar para um objeto com a mesma composição química que o Sol, lançando luz sobre a sua formação. A equipe pretende fazer medições da abundância de água em outros planetas.
Os resultados foram apresentados em dois artigos, um publicado na revista The Astrophysical Journal Letters no dia 12 de Setembro e o outro online ontem na Science Express.
Fonte: NASA
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