Astrônomos, recorrendo ao telescópio Gemini North, do Observatório Internacional Gemini operado pelo NOIRLab (National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory), detectaram múltiplos elementos formadores de rocha na atmosfera de um exoplaneta do tamanho de Júpiter, WASP-76b.
© NOIRLab (ilustração do exoplaneta WASP-76b)
O exoplaneta está tão perigosamente perto da sua estrela hospedeira que os elementos formadores de rocha - como o magnésio, o cálcio e o níquel - são vaporizados e dispersos pela sua atmosfera abrasadora. Este perfil químico intrigante fornece novos conhecimentos sobre a formação de sistemas planetários, incluindo o WASP-76b que é um mundo estranho. Localizado a 634 anos-luz da Terra, na direção da constelação de Peixes, o exoplaneta semelhante a Júpiter orbita a sua estrela hospedeira a uma distância excepcionalmente íntima - cerca de 12 vezes mais perto do que Mercúrio está do Sol - o que aquece a sua atmosfera a uns abrasadores 2.000° C. Estas temperaturas extremas "incharam" o planeta, aumentando o seu volume para quase seis vezes o de Júpiter. A temperaturas tão extremas, os elementos formadores de minerais e rochas, que de outra forma permaneceriam escondidos na atmosfera de um planeta gigante gasoso mais frio, podem revelar-se.
Utilizando o telescópio Gemini North, astrônomos detectaram 11 destes elementos formadores de rocha na atmosfera de WASP-76b. A presença e as quantidades relativas destes elementos podem fornecer informações fundamentais sobre a forma exata como os planetas gigantes gasosos se formam, algo que permanece incerto mesmo no nosso próprio Sistema Solar.
Desde a sua descoberta em 2013, durante o levantamento WASP (Wide Angle Search for Planets), que muitos astrônomos têm vindo a estudar o enigmático WASP-76b. Estes estudos levaram à identificação de vários elementos presentes na atmosfera do exoplaneta quente. Num estudo publicado em março de 2020, uma equipe concluiu que poderia haver chuva de ferro no planeta. Em 2020 e 2021, usando o instrumento MAROON-X do Gemini North, observou-se o planeta à medida que este passava em frente da estrela hospedeira em três ocasiões distintas. Estas novas observações revelaram uma série de elementos formadores de rocha na atmosfera de WASP-76b, incluindo sódio, potássio, lítio, níquel, manganês, crômio, magnésio, vanádio, bário, cálcio e ferro.
Devido às temperaturas extremas da atmosfera de WASP-76b, os elementos detectados, que normalmente formariam rochas aqui na Terra, são, ao invés, vaporizados e, portanto, presentes na atmosfera nas suas formas gasosas. Embora estes elementos contribuam para a composição dos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar, estes planetas são demasiado frios para que os elementos se vaporizem na atmosfera, tornando-os praticamente indetectáveis.
A abundância de muitos destes elementos coincide de perto com as abundâncias encontradas tanto no nosso Sol como na estrela hospedeira do exoplaneta. Isto pode não ser coincidência e fornece mais evidências de que os planetas gigantes gasosos, como Júpiter e Saturno, são formados de modo mais parecido com as estrelas, coalescendo a partir do gás e da poeira de um disco protoplanetário, em vez da gradual acreção e colisão de poeira, rochas e planetesimais, que vão formar planetas rochosos, como Mercúrio, Vênus e a Terra.
Outro resultado notável do estudo é a primeira detecção inequívoca de óxido de vanádio num exoplaneta. Esta molécula é de grande interesse porque pode ter um grande impacto na estrutura atmosférica dos planetas gigantes quentes. Esta molécula desempenha uma função semelhante ao do ozônio, sendo extremamente eficiente no aquecimento da atmosfera superior da Terra.
Disponível para os astrônomos de todo o mundo, o Observatório Internacional Gemini continua fornecendo novos conhecimentos que contribuem para a nossa compreensão da estrutura física e química de outros mundos.
Um artigo foi publicado na revista Nature.
Fonte: Gemini Observatory
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