Analisada a Primeira Atmosfera de um Exoplaneta do Tipo Super-Terra

A atmosfera de um exoplaneta do tipo super-Terra foi analisada pela primeira vez por uma equipe internacional de astrônomos utilizando o Very Large Telescope do ESO. O planeta, conhecido como GJ 1214b, foi estudado à medida que passava em frente da sua estrela hospedeira e alguma da radiação estelar atravessava a atmosfera do planeta. Sabemos agora que a atmosfera é composta essencialmente por água, ou sob a forma de vapor ou dominada por nuvens espessas ou névoas. Os resultados estão na revista Nature no número de 2 de Dezembro de 2010.

O planeta GJ 1214b foi descoberto em 2009 com o instrumento HARPS, montado no telescópio de 3.6 metros do ESO, situado no Chile. Os resultados iniciais sugeriam que este planeta possuísse uma atmosfera, a qual foi agora confirmada e estudada em detalhe por uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Jacob Bean (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics), utilizando o instrumento FORS montado no Very Large Telescope do ESO.

“Esta é a primeira super-Terra para a qual analisamos a atmosfera, alcançando assim um marco verdadeiramente notável na caracterização destes mundos,” diz Bean.

GJ 1214b tem um raio cerca de 2.6 vezes maior do que o da Terra e possui cerca de 6.5 vezes mais massa, o que o coloca claramente na classe dos exoplanetas conhecidos como super-Terras. A sua estrela hospedeira encontra-se a cerca de 40 anos-luz de distância da Terra na constelação de Ofiúco (ou Serpentário). É uma estrela de baixa luminosidade, mas é também pequena, o que quer dizer que o tamanho do planeta é grande quando comparado com o disco estelar, tornando-o relativamente fácil de estudar. O planeta passa em frente do disco da estrela progenitora a cada 38 horas, à medida que a orbita a uma distância de apenas dois milhões de quilômetros: cerca de setenta vezes mais perto do que a órbita da Terra em torno do Sol.

Para estudar a atmosfera, a equipe observou a radiação vinda da estrela à medida que o planeta passava à sua frente. Durante estes trânsitos, alguma parte da radiação estelar atravessa a atmosfera do planeta e, dependendo da composição química  e do tempo atmosférico no planeta, comprimentos de onda específicos são absorvidos. A equipe comparou depois estas novas medições muito precisas com o que se esperaria observar para várias composições atmosféricas específicas.


Anteriormente a estas novas observações, três atmosferas possíveis para GJ 1214b tinham sido propostas. A primeira consistia na possibilidade intrigante do planeta estar rodeado por água, a qual, devido à proximidade à estrela, estaria sob a forma de vapor. A segunda possibilidade era a de um planeta rochoso cuja atmosfera seria essencialmente constituída por hidrogênio, mas com nuvens altas ou nevoeiros que obscureceriam a visão. A terceira opção era a de que este exoplaneta seria uma espécie de mini-Netuno, com um núcleo rochoso pequeno e uma atmosfera espessa rica em hidrogénio.

As novas medições não mostram sinais de hidrogênio e por isso excluem a terceira hipótese. Portanto, a atmosfera ou é rica em vapor ou encontra-se coberta por nuvens ou nevoeiros, semelhantes aos observados nas atmosferas de Vénus e Titã no nosso Sistema Solar, as quais escondem a assinatura do hidrogénio.

“Embora não possamos ainda dizer exatamente de que é feita a atmosfera, este é um grande passo na direção da  caracterização da atmosfera de um mundo tão distante, diminuindo as opções para uma atmosfera constituída ou por vapor ou por nevoeiro,” diz Bean. ”São agora necessárias observações na radiação infravermelha de maior comprimento de onda para determinar qual destas atmosferas existe realmente em GJ 1214b.”

Fonte:

http://www.eso.org/public/news/eso1047/

 

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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