Um exoplaneta (um planeta fora do nosso sistema solar) foi encontrado pela primeira vez com evidências inequívocas de dióxido de carbono em sua atmosfera.
O Telescópio Espacial James Webb (JWST) confirma sua capacidade de fornecer observações sem precedentes de atmosferas de exoplanetas com esta descoberta, que foi aceita para publicação na Nature.
Natali Batalha, professora de astronomia da Universidade da Califórnia em Santa Cruz, liderou a equipe que observou o planeta usando o telescópio JWST, que orbita a 700 anos-luz de uma estrela parecida com o Sol.
O dióxido de carbono havia sido sugerido anteriormente pelas observações de Hubble e Spitzer deste planeta.
Ela disse:
“Os dados do JWST mostraram uma característica inequívoca de dióxido de carbono que era tão proeminente que praticamente gritava para nós.”
Conhecido por ser um componente das atmosferas de planetas gigantes rochosos e gasosos em nosso sistema solar, o dióxido de carbono pode ser encontrado em Marte, Vênus, Júpiter e Saturno. Entre outras coisas, pode indicar como os elementos pesados são distribuídos pela atmosfera de planetas gigantes e como um gás que os pesquisadores de exoplanetas provavelmente detectarão em pequenos planetas rochosos.
O fato de que o dióxido de carbono pode ser visto tão claramente em atmosferas de planetas gigantes é incrível, diz o coautor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica da UCSC. Ele diz que o dióxido de carbono é uma das melhores varas de medição que temos – a melhor que temos para elementos pesados em atmosferas de planetas gigantes.
Estrelas e planetas gigantes gasosos são compostos principalmente de hidrogênio e hélio, mas elementos pesados – chamados de metalicidade pelos astrônomos – são críticos para a formação de planetas.
Fortney explicou:
“Para entendermos como os planetas gigantes se formaram, precisamos saber quantos elementos pesados eles contêm, e poderemos usar esta vara de medição de dióxido de carbono em uma ampla gama de exoplanetas para desenvolver uma compreensão abrangente de sua composição.”
O exoplaneta WASP-39b foi observado pela equipe de Batalha como parte do programa JWST Early Release Science. Da Terra, planetas em trânsito passam na frente de suas estrelas, permitindo que os astrônomos analisem a luz das estrelas que passa pelas camadas atmosféricas do planeta, onde gases como o dióxido de carbono absorvem certos comprimentos de onda.
O Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) do JWST capturou um “espectro de transmissão” de alta resolução, revelando os comprimentos de onda da luz transmitida através da atmosfera do WASP-39b.
O instrumento NIRSpec superou as expectativas para espectroscopia de transmissão, de acordo com Batalha, que disse que os dados renderam “curvas de luz requintadas”.
Há boas notícias para observar pequenos planetas rochosos, que têm atmosferas que contêm dióxido de carbono (quando têm atmosferas), mas não emitem um sinal tão forte quanto planetas gigantes como WASP-39b.
Batalha disse:
“Esta detecção servirá como uma referência útil do que podemos fazer para detectar dióxido de carbono em planetas terrestres daqui para frente. É o gás atmosférico mais provável que detectaremos com JWST em atmosferas de exoplanetas de tamanho terrestre.”
Uma segunda característica interessante no espectro do WASP-39b foi detectada pelos pesquisadores, mas ainda não foi identificada.
Batalha informou:
“No momento, continua sendo um recurso misterioso. Nosso estudo se concentrou em uma faixa estreita de cores infravermelhas, mas isso é apenas uma prévia do que podemos esperar de todo o espectro.”
A composição do WASP-39b parece semelhante à de Saturno, de acordo com Fortney. A metalicidade de Saturno é dez vezes maior que a do Sol, e WASP-39b também parece ser dez vezes enriquecido em elementos pesados.
Fortney disse:
“Isso é super interessante, e adoraríamos saber se todos os planetas com massa de Saturno têm a mesma metalicidade. Foi emocionante ver isso em outro sistema porque não sabíamos o que esperar quando passamos dos planetas em nosso sistema solar para as atmosferas de exoplanetas.”
O WASP-39b está mais de 20 vezes mais próximo de sua estrela do que a Terra está do nosso sol. Ele está localizado na constelação de Virgem. Apesar de sua massa ser aproximadamente a mesma de Saturno, ele é cerca de metade da densidade e 50% maior, provavelmente devido ao calor de sua estrela hospedeira. Como ele tem céu relativamente claro, a espectroscopia de transmissão é um bom método para estudá-lo.
(Fonte)
Colaboração: marca
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