Astrônomos Descobrem Estratosfera no Exoplaneta WASP-33b

Space Today
12 jun 2015

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Usando o Telescópio Espacial Hubble das Agências Espaciais, NASA e ESA, os astrônomos detectaram uma estratosfera – uma região atmosférica que é muito importante para a vida – num exoplaneta quente e massivo chamado WASP-33b.

A presença de uma estratosfera pode fornecer pistas sobre a composição do planeta e como ele se formou. Essa camada atmosférica, ocorre quando moléculas na atmosfera absorvem luz UV e luz visível de uma estrela. Essa absorção esquenta a estratosfera e age, como um tipo de camada protetora para o planeta abaixo.

Até agora, os pesquisadores não tinham certeza se essas moléculas seriam encontradas na atmosfera de exoplanetas quentes e massivos.

“Alguns desses planetas são tão quentes em suas atmosferas superiores, que eles estão essencialmente cozinhando no espaço. Nessas temperaturas, nós não necessariamente esperamos encontrar uma atmosfera que tenha moléculas que podem levar à formação de estruturas com múltiplas camadas”, disse o Dr. Avi Mandell, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, um co-autor de um estudo aceito para publicaçãoo no Astrophysical Journal.

Na atmosfera do nosso planeta, a estratosfera se situa acima da troposfera – a região turbulenta e climaticamente ativa que vai do solo até uma altitude onde quase todas as nuvens topam. Na troposfera, a temperatura é mais quente na parte inferior e mais fria na parte superior.

A estratosfera é o oposto. Nessa camada, a temperatura aumenta com a altitude, um fenômeno chamado de inversão de temperatura.

Na Terra, a inversão de temperatura ocorre porque o ozônio na estratosfera absorve muito da radiação UV do Sol, evitando que ela chegue até a superfície, protegendo a biosfera, e assim esquentando a estratosfera.

Inversões similares de temperatura ocorrem na estratosfera de outros planetas do nosso Sistema Solar, como Júpiter e Saturno. Nesses casos, o culpado é o diferente grupo de moléculas chamadas hidrocarbonetos.

Nem o ozônio, nem hidrocarbonetos, contudo, poderiam sobreviver nas altas temperaturas da maioria dos exoplanetas conhecidos. Isso leva ao debate sobre se a estratosfera existiria ou não nesses exoplanetas.

Usando a Wide Field Camera 3 a bordo do Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA, o Dr. Mandell e seus colegas esquentaram ainda mais esse debate identificando uma inversão de temperatura na atmosfera do exoplaneta classificado como Júpiter Quente WASP-33b.

O planeta tem cerca de 4.5 vezes a massa de Júpiter e orbita a estrela WASP-33 (também conhecida como HD 15082), localizada a cerca de 380 anos-luz de distância da Terra na constelação de Andrômeda.

Os astrônomos usaram as observações do Hubble e os dados de estudos prévios, para medir a emissão de água e compará-la com a emissão de gás mais profundo na atmosfera do planeta. Eles determinaram que a emissão da água foi produzida na estratosfera a uma temperatura de cerca de 3300 graus Celsius. O resto da emissão, veio do gás mais baixo na atmosfera que estava a uma temperatura de 1650 graus Celsius.

Eles também apresentaram evidências de que a atmosfera do WASP-33b, contém óxido de titânio, um dos únicos poucos componentes que é um forte absorsor da radiação visível e UV e é capaz de permanecer em estado gasoso em atmosferas tão quentes como essas.

“Entender os links entre as estratosferas e as composições químicas é algo crítico para estudar os processos atmosféricos em exoplanetas. Nossa descoberta marca um importante ponto nessa direção”, disse o coautor do estudo o Dr. Nikku Madhusudhan, da Universidade de Cambridge no Reino Unido.

Fonte:

http://www.sci-news.com/astronomy/science-stratosphere-wasp33b-02903.html

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