Mistério da água em falta resolvido em estudo compreensivo de exoplanetas

Esta imagem mostra uma impressão de artista de dez Júpiteres quentes estudados pelo astrónomos David Sing e colegas com os telescópios Hubble e Spitzer. A partir do topo, à esquerda, os planetas são WASP-12b, WASP-6b, WASP-31b, WASP-39b, HD 189733b, HAT-P-12b, WASP-17b, WASP-19b, HAT-P-1b e HD 209458b. Crédito: NASA, ESA e D. Sing (Universidade de Exeter)

Um estudo de 10 "Júpiteres quentes", feito com o Hubble e o Spitzer, levou a que uma equipa científica resolvesse um mistério de longa data - a razão porque alguns destes mundos parecem ter menos água do que o esperado. Os resultados fornecem novos dados sobre a ampla gama de atmosferas planetárias na nossa Galáxia e sobre a formação de planetas. Dos quase 2000 planetas confirmados em órbita de outras estrelas, um subconjunto são planetas gasosos com características semelhantes às de Júpiter, mas que orbitam muito perto das suas estrelas, tornando-os muito quentes.

A sua proximidade à estrela torna difícil a observação devido ao brilho estelar. Por causa deste obstáculo, o Hubble só explorou apenas uma mão cheia de Júpiteres quentes no passado. Estes estudos iniciais descobriram vários planetas com menos água do que o previsto pelos modelos atmosféricos. A equipa internacional de astrónomos enfrentou o problema fazendo o maior catálogo espectroscópico de atmosferas exoplanetárias. Todos os planetas no catálogo seguem órbitas orientadas de modo a que o planeta passa em frente da sua estrela progenitora, a partir da perspetiva da Terra. Durante este evento a que chamamos trânsito, alguma da luz estelar viaja através da atmosfera exterior do planeta.

"A atmosfera deixa a sua impressão digital única na luz estelar, que podemos estudar quando chega até nós," explica a coautora Hannah Wakeford, agora no Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, Maryland, EUA. Ao combinar dados dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA, a equipa foi capaz de obter um espectro amplo que cobre comprimentos de onda desde o ótico até ao infravermelho. A diferença no raio planetário, conforme medido entre os comprimentos de onda visíveis e infravermelhos, foi usada para indicar o tipo de atmosfera planetária observada para cada planeta na amostra, se era muito nublado ou limpo.

Um planeta nublado aparece maior no visível do que no infravermelho, que pode penetrar mais profundamente na atmosfera. Foi esta comparação que permitiu com que a equipa encontrasse uma correlação entre as atmosferas nubladas e a ténue deteção de água. "Estou muito animado por finalmente ver os dados deste vasto grupo de planetas, pois é a primeira vez que temos cobertura suficiente para comparar várias características entre um planeta e outro," afirma David Sing da Universidade de Exeter, no Reino Unido, autor principal do artigo científico. "Descobrimos que as atmosferas planetárias são muito mais diversificadas do que esperávamos."

"Os nossos resultados sugerem que são simplesmente as nuvens que escondem a água de 'olhos curiosos' e, portanto, excluem a hipótese de Júpiteres quentes e secos," explica o coautor Jonathan Fortney da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz. "A teoria alternativa é que os planetas se formam num ambiente privado de água, mas isto exigiria repensar completamente as nossas teorias atuais sobre a formação de planetas."

Os resultados foram publicados ontem na edição de 14 de dezembro da revista Nature. O estudo das atmosferas exoplanetárias está atualmente na sua infância. O sucessor do Hubble, o JWST (James Webb Space Telescope), abrirá uma nova janela infravermelha no estudo dos exoplanetas e suas atmosferas.

Fonte: Astronomia Online

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