Créditos: NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)
O estudo da atmosfera de exoplanetas está entre os estudos mais importantes para que possamos entender muitas características dos planetas fora do Sistema Solar.
Atualmente, como não conseguimos observá-los diretamente em detalhe, é através do estudo da atmosfera que inferimos sobre a composição, a composição da atmosfera, a dinâmica da atmosfera, além de outras características dos exoplanetas.
De entre os tipos de exoplanetas, talvez os mais fáceis de serem estudados são os chamados Júpiter Quentes. Eles são abundantes e são grandes, de modo que as medições e análises podem ser mais precisas.
E ao estudar a atmosfera desses exoplanetas, estamos preparando a metodologia e as técnicas para estudar exoplanetas parecidos com a Terra que serão mais tarde descobertos com os novos instrumentos que vêm por aí.
Mas às vezes, ao se estudar a atmosfera de um exoplaneta, é possível encontrar surpresas.
E foi isso que aconteceu quando um grupo de pesquisadores começou a estudar o exoplaneta Kepler-13Ab com o Telescópio Espacial Hubble.
Esse exoplaneta está localizado a aproximadamente 1730 anos-luz de distância da Terra.
Ele é um planeta do tipo Júpiter Quente, que tem uma órbita muito próxima de sua estrela. Com isso, ele é gravitacionalmente travado com a sua estrela: um lado sempre de dia e outro lado sempre de noite.
Ele é um dos exoplanetas mais quentes que conhecemos, com uma temperatura no lado diurno chegando a quase 5000 Fahrenheit.
Créditos: NASA, ESA, e A. Feild (STScI)
Usando o instrumento chamado de Wide Field Camera 3, do Hubble, os pesquisadores começaram a analisar a atmosfera do exoplaneta e descobriram características espetaculares.
Os pesquisadores conseguiram estudar a atmosfera em detalhe, ao ponto de descobrir que ela é formada por óxido de titânio. O óxido de titânio é o principal elemento na composição do protetor solar que você usa para ir na praia.
Além disso, os pesquisadores estudaram a dinâmica da atmosfera. O óxido de titânio se forma no lado diurno do planeta, mas com os ventos fortes ele é levado para o lado noturno do exoplaneta. Lá, ele condensa em flocos cristalinos, forma nuvens e precipita como neve, ou seja, neva protetor solar nesse exoplaneta, mas do lado errado!
Devido à forte gravidade desse exoplaneta, o óxido de titânio é puxado da atmosfera superior e se armazena na atmosfera inferior. Isso causa uma anomalia de temperatura: no lado diurno do exoplaneta, sem o óxido de titânio, a temperatura atmosférica fica cada vez mais fria com aumento da altitude. Normalmente, o óxido de titânio na atmosfera de Júpiter Quentes absorve a luz e irradia novamente como calor, fazendo com que a atmosfera fique mais quente com as altitudes mais elevadas.
Esse fenômeno se chama armadilha de frio e é a primeira vez que é observada num exoplaneta.
Um estudo como esse, que mostra a complexidade do comportamento da atmosfera de exoplanetas, é de suma importância para depois podermos aplicar essas mesmas técnicas em exoplanetas parecidos com a Terra.
Além disso, esse tipo de precipitação já era esperada teoricamente, mas nunca tinha sido detectada. Isso mostra que ela pode estar acontecendo em outros exoplanetas parecidos, ou seja, em outros Júpiter Quentes.
Fontes: NASA, HubbleSite
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