Spitzer Descobre Deficiência de Metano em GJ436b

O metano (CH4) é um dos gases mais abundantes no Universo. Os planetas gigantes, em particular, têm grandes quantidades deste gás. Neptuno, por exemplo, deve a sua cor água-marinha ao metano na sua atmosfera que absorve preferencialmente luz vermelha. De facto, os modelos teóricos existentes para planetas gigantes prevêem que num planeta com concentrações típicas de hidrogénio, carbono e oxigénio, e a uma temperatura na ordem dos 1000 Kelvin, a maioria do carbono deveria existir sob a forma de metano e uma percentagem relativamente diminuta sob a forma de monóxido de carbono. A àgua (H2O) também deveria ser abundante (na forma gasosa).

GJ436b é um “Neptuno Quente” que orbita uma estrela anã vermelha a cerca de 33 anos-luz. Foi o primeiro exoplaneta desta classe detectado pelo método dos trânsitos em 2005. Devido à sua proximidade à estrela hospedeira, o GJ436b tem uma temperatura no topo da atmosfera de cerca de 800 Kelvin. Nestas condições, e como referimos anteriormente, a maior parte do carbono na sua atmosfera deveria existir sob a forma de metano, tendo o monóxido de carbono uma presença residual. No entanto parece que a natureza não é da mesma opinião…

Um artigo publicado hoje na revista Nature, com os conceituados Sara Seager e Drake Demming como co-autores, descreve observações do eclipse secundário (quando o planeta passa por detrás da estrela) do GJ436b realizadas com o telescópio Spitzer em Maio de 2009. O Spitzer observou o sistema em 6 comprimentos de onda distintos no infravermelho imediatamente antes do eclipse (altura em recebemos radiação da estrela e do lado diurno do planeta) e durante o eclipse (altura em que recebemos apenas radiação da estrela). Comparando as curvas de luz do sistema em torno do eclipse secundário nos 6 comprimentos de onda foi possível obter um espectro de emissão aproximado do planeta e os resultados foram intrigantes.

Os autores referem a detecção de àgua, dióxido de carbono e monóxido de carbono mas surpreendentemente não foi detectado metano. De facto, as observações implicam que a concentração de monóxido de carbono relativamente ao metano tem de ser pelo menos 100 mil vezes superior ao que seria de esperar de modelos com atmosferas em equilíbrio químico para planetas gigantes. Os autores sugerem que algum processo nas camadas superiores da atmosfera do planeta perturba este equilíbrio e elimina selectivamente e de forma muito eficiente o metano. Um tal processo poderia ser, por exemplo, a transformação do metano em hidrocarbonetos mais complexos devido à radiação intensa da estrela hospedeira. Estes hidrocarbonetos desceriam sob a forma de chuva na atmosfera provocando a deficiência de metano observada.

Podem ver a notícia original aqui e o resumo do artigo na Nature aqui.