Astrônomos detectam elemento mais pesado já encontrado em atmosferas de exoplanetas
Pesquisadores utilizaram o Very Large Telescope, localizado no Chile, para detectar bário em altas altitudes
Os astrônomos detectaram um elemento químico inesperado no alto da atmosfera de dois exoplanetas escaldantes, onde ferro líquido e pedras preciosas chovem dos céus.
Os dois exoplanetas, que orbitam estrelas separadas além do nosso sistema solar, são gigantes gasosos ultraquentes chamados WASP-76b e WASP-121b. Os astrônomos usaram o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul para detectar bário em altas altitudes na atmosfera de cada exoplaneta.
O bário é o elemento mais pesado já descoberto na atmosfera de um exoplaneta. A revista Astronomy & Astrophysics publicou um estudo detalhando a descoberta nesta quinta-feira (13).
A cada revelação, WASP-76b e WASP-121b parecem mais estranhos para os cientistas.
“A parte intrigante e contraintuitiva é: por que existe um elemento tão pesado nas camadas superiores da atmosfera desses planetas?” disse o principal autor do estudo, Tomás Azevedo Silva, estudante de doutorado na Universidade do Porto e no Instituto de Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, em um comunicado.
“Esta foi de certa forma uma descoberta ‘acidental’. Não estávamos esperando ou procurando por bário em particular e tivemos que verificar se isso realmente vinha do planeta, pois nunca havia sido visto em nenhum exoplaneta antes.”
Ambos os exoplanetas são semelhantes em tamanho a Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar, mas têm temperaturas de superfície incrivelmente quentes bem acima de 1.000 graus Celsius.
As temperaturas crescentes em WASP-76b e WASP-121b decorrem do fato de que cada planeta está localizado perto de sua estrela hospedeira, completando uma única órbita em cerca de um ou dois dias.
Descoberto pela primeira vez em 2015, o WASP-121b está a cerca de 855 anos-luz da Terra. O exoplaneta tem uma atmosfera de vapor de água brilhante, e a intensa atração gravitacional das órbitas da estrela está deformando-o na forma de uma bola de futebol.
O planeta está travado por maré, o que significa que o mesmo lado do planeta está sempre voltado para a estrela. Isso é semelhante a como nossa lua orbita a Terra. No lado do dia, as temperaturas começam em 2.227ºC na camada mais profunda da atmosfera e atingem 3.227ºC na camada superior.
Os cientistas avistaram o WASP-76b pela primeira vez em 2016. Ele orbita uma estrela na constelação de Peixes a 640 anos-luz da Terra. Este exoplaneta também está bloqueado por maré, portanto, em seu lado diurno, voltado para a estrela, as temperaturas excedem 2.426ºC.
A natureza escaldante dos exoplanetas deu a eles características e clima incomuns que parecem algo saído da ficção científica. Os cientistas pensam que o ferro líquido chove do céu em WASP-76b, enquanto nuvens de metal e gemas líquidas se formam em WASP-121b.
A detecção de bário na atmosfera superior de cada planeta surpreendeu os pesquisadores. O elemento é duas vezes e meia mais pesado que o ferro.
“Dada a alta gravidade dos planetas, esperaríamos que elementos pesados como o bário caíssem rapidamente nas camadas mais baixas da atmosfera”, disse o coautor do estudo, Olivier Demangeon, pesquisador de pós-doutorado na Universidade do Porto e no Instituto de Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, em comunicado.
Encontrar bário na atmosfera de ambos os exoplanetas pode sugerir que os gigantes gasosos ultraquentes têm características ainda mais incomuns do que se suspeitava.
Na Terra, o bário aparece nos céus noturnos como uma cor verde vibrante quando os fogos de artifício são disparados. Mas os cientistas não têm certeza de qual processo natural está fazendo com que o elemento pesado apareça tão alto na atmosfera desses gigantes gasosos.
A equipe de pesquisa usou o instrumento ESPRESSO (Echelle Espectrógrafo para Exoplanetas Rochosos e Observações Espectroscópicas Estáveis), instalado no Very Large Telescope no Chile, para estudar a luz das estrelas à medida que passava pela atmosfera de cada planeta.
“Sendo gasosas e quentes, suas atmosferas são muito extensas”, disse Demangeon, “e, portanto, são mais fáceis de observar e estudar do que as de planetas menores ou mais frios”.
Os futuros telescópios também poderão espionar mais detalhes dentro das camadas atmosféricas dos exoplanetas, incluindo os rochosos semelhantes à Terra, para desvendar os mistérios de mundos incomuns em toda a galáxia.
