sexta-feira, 3 de janeiro de 2014

Exoplanetas cobertos com nuvem

Cientistas usaram o telescópio espacial Hubble para caracterizar as atmosferas de dois dos tipos mais comuns de planetas na Via Láctea, descobrindo que ambos podem estar cobertos com nuvens.

ilustração de um exoplaneta nublado

© Space Telescope Science Instutute (ilustração de um exoplaneta nublado)

Os exoplanetas são GJ 436b, localizado a 36 anos-luz da Terra na direção da constelação de Leão, e GJ 1214b, a 40 anos-luz na direção da constelação de Ofiúco. Apesar dos inúmeros esforços, a natureza das atmosferas em torno destes exoplanetas havia escapado da identificação definitiva até agora. Os pesquisadores descrevem o seu trabalho como um marco importante no caminho para caracterizar mundos tipo-Terra potencialmente habitáveis.

Os dois planetas caem no intervalo intermédio de massa, entre planetas mais pequenos e rochosos como a Terra e gigantes gasosos como Júpiter. O exoplaneta GJ 436b é caracterizado como um "Netuno quente" porque está muito mais próximo da sua estrela do que o gelado Netuno está do Sol. O exoplaneta GJ 1214b é conhecido como uma "super-Terra" devido ao seu tamanho. Tanto GJ 436b como GJ 1214b foram observados em trânsito, ou seja, passando em frente das suas estrelas hospedeiras. Isto proporciona uma oportunidade para estudar estes planetas com mais detalhe porque a luz estelar é filtrada através das suas atmosferas.

Um estudo atmosférico do GJ 436b foi realizado com base em observações de trânsito com o Hubble, lideradas por Heather Knutson do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, na Califórnia. O espectro do Hubble não continha aspectos de qualquer natureza na atmosfera do GJ 436b.

"Ou este planeta tem uma camada de nuvens altas que obscurece a visão, ou tem uma atmosfera sem nuvens que é deficiente em hidrogênio, o que o torna muito diferente de Netuno," afirma Knutson. "Em vez de hidrogênio, pode ter quantidades relativamente grandes de moléculas mais pesadas como vapor de água, monóxido de carbono e dióxido de carbono, o que comprime a atmosfera e torna difícil a detecção de quaisquer assinaturas químicas."

Observações semelhantes àquelas obtidas para o GJ 436b já tinham sido adquiridas anteriormente para o GJ 1214b. O primeiro espectro do planeta também era inexpressivo, mas indicava que a atmosfera do GJ 1214b era dominada por vapor de água ou hidrogênio, com nuvens de altitude elevada.

Usando o Hubble, astrônomos liderados por Laura Kreidberg e Jacob Bean da Universidade de Chicago observaram o GJ 1214b em mais detalhe. Descobriram o que consideram ser evidências definitivas de nuvens altas cobrindo o planeta e ocultando informações acerca da composição e comportamento da atmosfera inferior e superfície. Os novos espectros do Hubble também não revelaram assinaturas químicas na atmosfera do GJ 1214b, mas os dados eram tão precisos que foram capazes de descartar pela primeira vez composições atmosféricas sem nuvens de vapor de água, metano, nitrogênio, monóxido de carbono ou dióxido de carbono.

"Ambos os planetas dizem-nos algo sobre a diversidade dos tipos de planetas que ocorrem fora do nosso Sistema Solar; neste caso descobrimos que podemos não conhecê-los tão bem quanto pensávamos," acrescenta Knutson. "Gostaríamos muito de determinar o tamanho a partir do qual estes planetas passam de mini-gigantes gasosos até algo mais parecido com um mundo de água ou uma versão gigante da Terra. Ambas as observações tentam, fundamentalmente, responder a esta pergunta."

Os resultados aparecem em dois artigos separados na edição de 2 de Janeiro da revista Nature.

Fonte: Space Telescope Science Institute

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