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Hubble detecta hélio na atmosfera de um exoplaneta pela primeira vez


O exoplaneta WASP-107b é um gigante gasoso que orbita uma estrela de sequência principal, altamente ativa, do tipo K. A estrela fica a cerca de 200 anos-luz da Terra. Usando espectroscopia, os cientistas foram capazes de encontrar hélio na atmosfera que escapa do planeta - a primeira detecção desse elemento na atmosfera de um exoplaneta.
Crédito: ESA/Hubble, NASA, M. Kornmesser

Usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, astrônomos detetaram hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b. É a primeira vez que este elemento foi detetado na atmosfera de um planeta para lá do Sistema Solar. A descoberta demonstra a capacidade de usar espectros infravermelhos para estudar as atmosferas estendidas de exoplanetas.

Uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Jessica Spake, estudante de doutoramento da Universidade de Exeter no Reino Unido, usou o instrumento WFC3 (Wide Field Camera 3) do Hubble para descobrir hélio na atmosfera do exoplaneta WASP-107b. Esta é a primeira detecção do gênero.

Spake explica a importância da descoberta: "O hélio é o segundo elemento mais comum no Universo, depois do hidrogênio. É também um dos principais constituintes dos planetas Júpiter e Saturno no nosso Sistema Solar. No entanto, até agora o hélio não havia sido detetado em exoplanetas - apesar das buscas."

A equipe fez a detecção através da análise do espectro infravermelho da atmosfera de WASP-107b. Detecções prévias de atmosferas estendidas de exoplanetas foram feitas através do estudo do espectro em comprimentos de onda ultravioleta e no óptico; esta detecção, portanto, demonstra que as atmosferas dos exoplanetas também podem ser estudadas em comprimentos de onda mais longos.

"O forte sinal do hélio que medimos demonstra uma nova técnica para estudar camadas superiores de atmosferas exoplanetárias numa ampla gama de planetas," comenta Spake. "Os métodos atuais, que usam a luz ultravioleta, estão limitados aos exoplanetas mais próximos. Sabemos que existe hélio na atmosfera superior da Terra e esta nova técnica pode ajudar-nos a detetar atmosferas em torno de exoplanetas do tamanho da Terra - o que é muito difícil com a tecnologia atual."

WASP-107b é um dos planetas de densidade mais baixa conhecidos: apesar do planeta ter aproximadamente o mesmo tamanho que Júpiter, tem apenas 12% da sua massa. O exoplaneta fica a mais ou menos 200 anos-luz da Terra e leva menos de seis dias a completar uma órbita em torno da sua estrela hospedeira.

A quantidade de hélio detectado na atmosfera de WASP-107b é tão grande que a sua atmosfera superior deve estender-se dezenas de milhares de quilômetros para o espaço. É também a primeira vez que uma atmosfera estendida foi descoberta em comprimentos de onda infravermelhos.

Dado que a sua atmosfera é tão grande, o planeta está a perder uma quantidade significativa dos seus gases atmosféricos para o espaço - entre ~0,1-4% da massa total da atmosfera a cada 1 bilhão de anos.

Já em 2000, previa-se que o hélio seria um dos gases mais facilmente detectáveis em exoplanetas gigantes, mas, até agora, as buscas não tinham tido sucesso.

David Sing, coautor do estudo e também da Universidade de Exeter, conclui: "O nosso novo método, juntamente com telescópios futuros como o Telescópio Espacial James Webb da NASA/ESA/CSA, permitirá analisar atmosferas de exoplanetas em maior detalhe do que nunca."

FONTE: ASTRONOMIA ONLINE

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