Elemento mais pesado é detectado na atmosfera de exoplaneta

Astrônomos descobriram o elemento mais pesado já encontrado na atmosfera de um exoplaneta, o bário.

© ESO (exoplaneta ultra quente transitando em frente sua estrela)

Os pesquisadores ficaram surpreendidos ao descobrir bário na atmosfera superior de dois exoplanetas, WASP-76b e WASP-121b, gigantes gasosos ultra quentes que orbitam estrelas fora do nosso Sistema Solar. Esta descoberta inesperada levanta questões sobre a composição destas atmosferas exóticas. 

Os exoplanetas WASP-76b e WASP-121b não são exoplanetas comuns. Ambos são conhecidos como Júpiteres ultra quentes, pois são comparáveis em tamanho a Júpiter, embora tenham temperaturas de superfície extremamente altas, acima de 1.000 °C. Este fato se deve à sua proximidade com as estrelas hospedeiras, o que significa também que completam uma órbita em torno das estrelas em apenas um ou dois dias. Consequentemente, estes planetas apresentam características exóticas: por exemplo, em WASP-76b os astrônomos suspeitam que chova ferro. Ainda assim, os cientistas ficaram surpreendidos ao descobrir bário, que é duas vezes e meia mais pesado que o ferro, nas atmosferas superiores de ambos estes exoplanetas.

Dada a elevada gravidade dos planetas, é esperado que elementos pesados como o bário caíssem rapidamente nas camadas mais inferiores da atmosfera. O fato do bário ter sido detectado nas atmosferas de ambos estes Júpiteres ultra quentes sugere que este tipo de planetas pode ser ainda mais estranho. Embora ocasionalmente vejamos bário em nossos próprios céus, como a cor verde brilhante dos fogos de artifício, a questão para os cientistas é qual processo natural poderia fazer com que este elemento pesado estivesse em altitudes tão altas nestes exoplanetas.

As atmosferas destes exoplanetas, sendo gasosas e quentes, são muito extensas e por isso mais fáceis de observar e estudar do que as de exoplanetas menores e mais frios. Determinar a composição da atmosfera de um exoplaneta requer equipamento muito especializado. A equipe utilizou o instrumento ESPRESSO montado no Very Large Telescope (VLT) do ESO, no Chile, para analisar a luz das estrelas filtrada pela atmosfera de WASP-76b e de WASP-121b. Deste modo foi possível detectar claramente vários elementos, entre eles bário. 

Com futuros instrumentos, tais como o espectrógrafo ANDES (ArmazoNes high Dispersion Echelle Spectrograph), que será montado no futuro Extremely Large Telescope (ELT) do ESO, os astrônomos poderão estudar as atmosferas de exoplanetas, tanto grandes como pequenos, incluindo as de planetas rochosos semelhantes à Terra, com muito mais detalhe e juntar mais pistas sobre a natureza destes estranhos mundos. 

Esta pesquisa foi publicada no periódico Astronomy & Astrophysics.

Fonte: ESO