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Spitzer mapeia padrões climáticos numa super-Terra


A variação de brilho num exoplaneta chamado 55 Cancri e, vista aqui neste gráfico de dados infravermelhos obtidos pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/Universidade de Cambridge

Observações do Telescópio Espacial Spitzer da NASA levaram ao primeiro mapa de temperatura de uma super-Terra - um planeta rochoso quase duas vezes maior que o nosso. O mapa revela oscilações extremas de temperatura de um lado do planeta para o outro e sugere que uma possível razão para tal é a presença de correntes de lava.

"A nossa visão deste planeta continua a evoluir," afirma Brice Olivier Demory da Universidade de Cambridge, Inglaterra, autor principal de um novo artigo que aparece na edição de 30 de março da revista Nature. "Os resultados mais recentes dizem-nos que o planeta tem noites quentes e dias significativamente mais escaldantes. Isto indica que o planeta transporta de forma ineficiente o calor em redor do planeta. Nós propomos que isto poderá ser explicado por uma atmosfera que só existe no lado diurno do planeta, ou por fluxos de lava à superfície."

A super-Terra "quentinha" 55 Cancri e está relativamente perto da Terra, a cerca de 40 anos-luz de distância. Orbita muito perto da sua estrela, completando uma órbita a cada 18 horas. Devido à proximidade do planeta em relação à estrela, tem bloqueio gravitacional de marés tal como a Lua da Terra. Isto significa que um lado de 55 Cancri e, referido como o lado diurno, está sempre a cozinhar sob o intenso calor da sua estrela, enquanto o lado noturno permanece no escuro e é muito mais frio.

"O Spitzer observou as fases de 55 Cancri e, semelhantes às fases da Lua a partir da perspetiva da Terra. Fomos capazes de observar os quartos crescentes, minguantes, e as fases novas e cheias deste pequeno exoplaneta," explica Demory. "Em troca, estas observações ajudaram-nos a construir um mapa do planeta. Este mapa diz-nos quais as regiões mais quentes do planeta."

O Spitzer estudou o planeta no infravermelho durante um total de 80 horas, observando várias órbitas completas. Estes dados permitiram com que os cientistas mapeassem mudanças de temperatura em todo o planeta. Para sua surpresa, descobriram uma diferença dramática de temperatura de 1300 K entre um lado e o outro do planeta. O lado mais quente tem quase 2700 K, e o mais frio tem 1400 K.

O facto do Spitzer ter determinado que o lado noturno é significativamente mais frio que o lado diurno significa que o calor não está a ser distribuído muito bem por todo o planeta. Os dados argumentam contra a noção de que uma atmosfera espessa e ventos estão a mover calor em redor do planeta, como se pensava anteriormente. Em vez disso, os resultados sugerem um planeta desprovido de uma atmosfera massiva e, possivelmente, sugerem um mundo de lava onde o magma se torna duro no lado noturno e incapaz de transportar o calor.

"O lado diurno poderá ter rios de lava e grandes lagos de magma extremamente quente, mas nós pensamos que o lado noturno terá fluxos de lava solidificada," afirma Michael Gillon, Universidade de Liège, Bélgica.

Os dados do Spitzer também revelaram que o local mais quente no planeta se deslocou um pouco em relação à posição esperada: diretamente sob a estrela ardente. Esta mudança ou indica algum grau de recirculação de calor confinada ao lado diurno, ou aponta para características superficiais com temperaturas extremamente altas, como fluxos de lava.

Observações adicionais, incluindo do futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA, vão ajudar a confirmar a verdadeira natureza de 55 Cancri e.

As novas observações de 55 Cancri e pelo Spitzer são mais detalhadas graças ao aumento de sensibilidade do telescópio no que toca a exoplanetas. Ao longo dos últimos anos, cientistas e engenheiros descobriram novas maneiras de reforçar a capacidade do Spitzer em medir alterações de brilho em sistemas exoplanetários. Um método envolve a caracterização precisa dos detetores do Spitzer, especificamente a medição do "ponto ideal" - um único pixel no detetor - que foi determinado como sendo ótimo para estudos exoplanetários.

"Ao compreender as características do instrumento - e usando novas técnicas de calibração de uma pequena região de um único pixel - estamos a tentar ganhar cada bit de ciência possível de um detetor que não foi desenhado para este tipo de observação de alta precisão," afirma Jessica Krick do Centro Espacial Spitzer da NASA, no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, EUA.


Esta ilustração animada mostra um possível cenário para o exoplaneta rochoso 55 Cancri e, que tem quase duas vezes o tamanho da Terra. Novos dados do Spitzer mostram que um lado do planeta é muito mais quente que o outro - e que tal poderá ser explicado por uma possível presença de fluxos de lava.
Crédito: NASA/JPL-Caltech

FONTE: http://www.ccvalg.pt/

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