sábado, 7 de novembro de 2020

A atmosfera de "Netuno quente" que não devia existir

Uma equipe liderada por um astrônomo da Universidade do Kansas analisou dados dos telescópios espaciais TESS e Spitzer da NASA para retratar pela primeira vez a atmosfera de um tipo altamente incomum de exoplaneta "Neptuno quente".


© E. Schmidt (ilustração do exoplaneta LTT 9779b perto da estrela que orbita)

A pesquisa detalha a primeira caracterização espectral atmosférica de qualquer planeta descoberto pelo TESS, o primeiro mapa de temperatura global de qualquer planeta do TESS com uma atmosfera e um Netuno quente cujo espectro de emissão é fundamentalmente diferente dos muito maiores "Júpiteres quentes" anteriormente estudados.

Este exoplaneta é tão intensamente irradiado pela sua estrela que a sua temperatura está próxima de 1.700º C e a sua atmosfera pode ter-se evaporado completamente. Ainda assim, as observações com o Spitzer mostram a sua atmosfera por meia da luz infravermelha que o planeta emite.

Este exoplaneta não tem uma superfície sólida e é muito mais quente do que Mercúrio no nosso Sistema Solar, não só o chumbo seria derretido nesta atmosfera, como também a platina, crômio e aço inoxidável. 

O Netuno quente LTT 9779b foi descoberto no ano passado, tornando-se um dos primeiros planetas do tamanho de Netuno descobertos pela missão TESS da NASA. Os astrônomos usaram uma técnica chamada "curva de fase" para analisar a composição atmosférica do exoplaneta. 

Foi medida a quantidade de radiação infravermelha emitida pelo planeta enquanto girava 360º no seu eixo. A luz infravermelha informa-nos sobre a temperatura de algo e onde estão as partes mais quentes e frias deste planeta. As leituras da temperatura do planeta são vistas como uma forma de caracterizar a sua atmosfera. 

"O planeta é muito mais frio do que esperávamos, o que sugere que está refletindo muita da luz estelar incidente que o atinge, provavelmente devido às nuvens diurnas," disse Nicolas Cowan do iREx (Institute for Research on Exoplanets) e da Universidade McGill em Montreal, que ajudou na análise e interpretação das medições da curva de fase térmica. "O planeta também não transporta muito calor para o lado noturno, mas achamos que compreendemos isso: a luz estelar que é absorvida é provavelmente absorvida no alto da atmosfera, de onde a energia é rapidamente irradiada de volta para o espaço." 

O que as medições até agora mostram são o que características de absorção espectral, indicando a presença de monóxido de carbono e/ou dióxido de carbono na atmosfera.

Um estudo complementar desta pesquisa, investiga a composição atmosférica do exoplaneta por meio de observações de eclipses secundários com o instrumento IRAC (Spitzer Infrared Array Camera) do Netuno quente. 

Como é que este planeta é capaz de reter a sua atmosfera? Como é que se formou? Será que já foi maior, mas perdeu parte da atmosfera original? Se sim, então porque é que a sua atmosfera não é apenas uma versão em escala reduzida das atmosferas dos exoplanetas maiores e ultraquentes? E o que mais pode estar escondido na sua atmosfera? 

Estas perguntas poderão ser respondidas com o advento do futuro telescópio espacial James Webb, onde o exoplaneta LTT 9779b será um alvo muito interessante de se observar.

Um artigo foi publicado no periódico The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: University of New Mexico

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