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quinta-feira, 25 de setembro de 2014

Céu claro e vapor de água em um exoplaneta

Astrônomos descobriram, utilizando dados de três dos telescópios espaciais da NASA — o Hubble, o Spitzer e o Kepler —  céu claro e vapor quente de água em um planeta gasoso fora do nosso sistema solar. O planeta aproximadamente o tamanho de Netuno, o que o torna o menor planeta no qual foram detectadas moléculas de quaisquer tipos.
"Esta descoberta é um importante etapa para se chegar a finalmente analisar a composição atmosférica de planetas rochosos menores, mais parecidos com a Terra," disse John Grunsfeld, administrador-assistente  da Diretoria de Missão Ciência da NASA . "tais conquistas só são possíveis atualmente com as capacidades combinadas desses exclusivos e potentes observatórios."
As nuvens na atmosfera de um planeta podem obstruir a visão de moléculas subjacentes que revelam informações sobre a composição e história do planeta. Encontrar céu claro em uma planeta do tamanho de Netuno é um bom sinal de que planetas menores podem apresentar uma visibilidade boa assim.
"Quando astrônomos fazem observações à noite com telescópios, eles dizem 'céu claro' para dizer boa sorte," disse Jonathan Fraine dae Universidade de Maryland, em College Park, principal autor de um novo estudo publicado na revista Nature. "Neste caso, nós encontramos céu claro em uum planeta distante. Isso é uma sorte para nós porque significa que não haverá nuvens bloqueando nossa visão moléculas de água."
O planeta, HAT-P-11b, é classificado como um exo-Netuno — um planeta do tamanho de Netuno que  orbita a estrela HAT-P-11. Está localizado a 120 anos-luz da Terra, na constelação do Cisne. Este planeta orbita sua estrela mais de perto do que nosso Netuno orbita o Sol, completando uma volta a cada cinco dias, aproximadamente. É um mundo morno, que acredita-se ter um núcleo rochoso e uma atmosfera gasosa. Não se sabe muito mais sobre a sua composição, ou de outros exo-Netunos como ele, até o momento.
Parte do desafio de analisar as atmosferas de planetas como esse é seu tamanho. Planetas maiores semelhantes a Júpiter são mais fáceis de ver por causa de seus impressionantes diâmetros e atmosferas relativamente infladas. Na verdade, pesquisadores já detectaram vapor de água nas atmosferas daqueles planetas. O punhado de planetas menores observados anteriormente se mostrou mais difícil de sondar, em parte porque todos pareciam ser muito nublados.
No novo estudo, astrônomos começaram a observar a atmosfera de HAT-P-11b, sem saber se seu clima apresentaria nuvens. Eles utilizaram a câmera 3 de Campo Amplo do Hubble e uma técnica chamada espectroscopia de transmissão,na qual um planeta é observado ao cruzar diante de sua estrela-mãe. A luz da estrela passa pela borda da atmosfera do planeta. Se moléculas como vapor de água estiverem presentes, absorverão parte da luz estelar, deixando assinaturas espectrais distintas na luz que atinge nossos telescópios.
Com essa estratégia, o Hubble pôde detectar vapor de água em HAT-P-11b. Mas antes que a equipe pudesse comemorar céu claro no exo-Netuno, teve de mostrar que manchas estelares — "pintas" mais frias na  face de estrelas — não eram as reais fontes de vapor de água. Manchas estelares frias na estrela-mãe podem conter vapor de água que pode parecer erroneamente ser do planeta.
A equipe recorreu ao Kepler e Spitzer. O Kepler havia estado observando um trecho de céu durante anos, e HAT-P-11b estava no campo. Aqueles dados em luz visível foram combinados com observações dirigidas do Spitzer obtidas em comprimentos de onda infravermelha. Ao comparar essas observações, os astrônomos perceberam que as manchas estelares eram quentes demais para que pudesse haver algum vapor. Foi naquele ponto que a equipe pôde comemorar a detecção de vapor de água em um mundo diferente de qualquer outro do sistema solar. Essa descoberta indica que o planeta não tem nuvens bloquenado a visão, um esperançoso sinal de que mais planetas sem nuvens poderão ser localizados e analisados no futuro.
Os resultados de todos os três telescópios demonstram que HAT-P-11b é coberto de vapor de água, gás hidrogênio e, provavelmente, outras moléculas ainda por identificar. Os teóricos irão desenhar novos modelos para explicar a formação e origem do planeta.

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