Ilustração do "Saturno quente" WASP-96b. Um observador distante veria WASP-96b com um tom azulado, porque o sódio absorve a luz amarelo-laranja do espectro total do planeta.
Crédito: Engine House
Cientistas detetaram uma atmosfera exoplanetária livre de nuvens, marcando um avanço fundamental na busca por uma maior compreensão dos planetas para lá do nosso Sistema Solar.
Uma equipa internacional de astrônomos, liderada pelo Dr. Nikolay Nikolov da Universidade de Exeter, Reino Unido, descobriu que a atmosfera do "Saturno quente" WASP-96b não tem nuvens.
Usando o VLT (Very Large Telescope) de 8,2m no Chile, a equipa estudou a atmosfera de WASP-96b quando o planeta passou em frente da sua estrela-mãe. Isto permitiu com que a equipe medisse a diminuição da luz estelar provocada pelo planeta e pela sua atmosfera e, assim, determinar a composição atmosférica do planeta.
Assim como as impressões digitais de um indivíduo são únicas, os átomos e as moléculas têm uma característica espectral única que pode ser usada para detetar a sua presença em objetos celestes. O espectro de WASP-96b mostra a impressão digital completa do sódio, que só pode ser observada numa atmosfera sem nuvens.
Os resultados foram publicados na prestigiada revista científica Nature no dia 7 de maio de 2018.
WASP-96b é um típico gigante gasoso e quente (1300K), semelhante a Saturno em massa e que excede o tamanho de Júpiter em 20%. O planeta transita periodicamente uma estrela parecida com o Sol a 980 anos-luz de distância na direção da constelação do hemisfério sul da Fênix, entre as joias estelares do sul Fomalhaut (α Piscis Austrini) e Achernar (α Eridani).
Há muito que se previu que o sódio existe nas atmosferas do gigantes gasosos e quentes, e numa atmosfera de livre de nuvens produziria um espectro similar, em forma, ao perfil de uma tenda de campismo.
Nikolay Nikolov, autor principal da Universidade de Exeter, afirma: "Temos estado a analisar mais de 20 espectros de trânsitos exoplanetários. WASP-96b é o único exoplaneta que parece estar totalmente livre de nuvens e mostra uma assinatura de sódio tão clara que torna o planeta uma referência para caracterização."
"Até agora, o sódio era relevado ou como um pico muito estreito ou estava completamente ausente. Isto porque o perfil característico em forma de 'tenda de campismo' só pode ser produzido nas profundezas da atmosfera do planeta e a maioria das nuvens parece atrapalhar."
Sabemos que as nuvens e neblinas existem em alguns dos planetas mais frios e mais quentes do Sistema Solar e além. A presença ou ausência de nuvens e a sua capacidade para bloquear a luz desempenham um papel importante no orçamento energético geral das atmosferas planetárias.
"É difícil prever quais destas atmosferas quentes terão nuvens espessas. Ao observarmos toda a gama de possíveis atmosferas, desde as muito nubladas até às limpas como WASP-96b, obtemos uma melhor compreensão da composição destas nuvens," explica o professor Jonathan J. Fortney, coautor do estudo, do OWL (Other Worlds Laboratory) da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, EUA.
A assinatura do sódio vista em WASP-96b sugere uma atmosfera livre de nuvens. A observação permitiu com que a equipa medisse a abundância de sódio na atmosfera do planeta, encontrando níveis semelhantes aos vistos no nosso próprio Sistema Solar.
"WASP-96b também proporcionará uma oportunidade única para determinar a abundância de outras moléculas, como água, monóxido de carbono e dióxido de carbono com observações futuras," acrescenta o co-autor Ernst de Mooij da Universidade da Cidade de Dublin.
O sódio é o sétimo elemento mais comum no Universo. Na Terra, compostos de sódio como o sal dão à água do mar o seu sabor salgado e a cor branca das salinas. Na vida animal, o sódio é conhecido por regular a atividade cardíaca e o metabolismo. O sódio também é usado em tecnologia, como nas luzes de rua de vapor de sódio, que produz um tom amarelo-laranja.
A equipe pretende observar a assinatura de outras espécies atmosféricas, como a água, o monóxido de carbono e o dióxido de carbono, com os telescópios espaciais Hubble e James Webb, além de telescópios no solo.
Ilustração digital do sódio no espectro de um exoplaneta. Linha de absorção devido ao sódio em cada comprimento de onda. Mais absorção significa que estamos a observar mais alto na atmosfera, e o eixo vertical é portanto uma medição da altitude na atmosfera do planeta. Uma atmosfera sem nuvens produz uma impressão digital de sódio intacta (painel à esquerda). Uma camada de nuvens bloqueia parte do sódio na atmosfera, removendo parcialmente a sua assinatura espectral (painel à direita).
Crédito: N. Nikolov/E. de Mooji
FONTE: ASTRONOMIA ONLINE
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