Cientistas medem a atmosfera de um planeta extra-solar

Por , em 16.12.2010

Em novembro de 2009, os cientistas descobriram um planeta extra-solar chamado GJ 1214b. Como ele fica a apenas 40 anos-luz de distância, se tornou um foco para a pesquisa de exoplanetas.

Conhecido como “super Terra” por ser três vezes maior que a Terra e cerca de sete vezes mais pesado, o GJ 1214b é o primeiro de seu tipo que os cientistas descobrem ter uma atmosfera.

Agora, essa atmosfera foi medida pela primeira vez. Os pesquisadores relataram que ela parecer ser ou densa de vapor de água, ou envolta em nuvens de Vênus. Futuros experimentos, que meçam mais cores de luz, vão esclarecer quais das duas opções é verdadeira.

Esse método de medição também poderia ser usado para procurar dados atmosféricos em outros exoplanetas. Ele funciona por anular os efeitos perturbadores da atmosfera da Terra, enquanto que a de mundos distantes é medida a partir do solo.

Segundo os cientistas, “super Terras” são realmente interessantes, pois estão na vanguarda da pesquisa em exoplanetas. Eles são definidos como sendo a transição de planetas terrestres como a Terra, Vênus e Marte, até os gigantes de gelo como Urano e Netuno.

Segundo os cientistas, quando um planeta passa entre sua estrela anfitriã e a Terra, bloqueia parte da luz da estrela. A quantidade de luz bloqueada dá uma indicação do raio do planeta.

Agora, os pesquisadores querem usar esse método para ver se cores específicas de luz infravermelha são bloqueadas no GJ 1214b. A atmosfera deve absorver cores específicas que evidenciam de quais produtos químicos ela é feita.

Pelo que se sabe sobre GJ 1214b, há três teorias sobre sua composição e atmosfera. Ele poderia ser coberto por uma densa camada de vapor, ou poderia ser um mundo rochoso e frio com uma atmosfera de hidrogênio ou de hélio, ou talvez ainda um grande planeta rochoso com uma mistura de gases vulcânicos.

Para medir as minúsculas diferenças nos níveis de luz entre esses três casos, os pesquisadores melhoraram um método já utilizado para eliminar o efeito da atmosfera da Terra. Enquanto estudavam a luz de GJ 1214b durante seu trânsito em frente à sua estrela, os cientistas detectaram “rabiscos” de luz de uma estrela de referência, cuja luz deve permanecer inalterada.

Se há rabiscos sobre a estrela de referência, é por causa da atmosfera da Terra. Se há rabiscos no destino que se está estudando, é também principalmente culpa da atmosfera da Terra. Quando se subtrai os dois e ainda se tem esse resultado, é porque quem está fazendo isso é o planeta extra-solar.

Os resultados mostraram, no entanto, que os rabiscos do GJ 1214b não possuem absorções significativas que revelam a composição de sua atmosfera. Mas isso não significa que os cientistas não possam fazer algumas suposições informadas.

O parâmetro mais importante que rege as características de absorção do planeta é o “inchaço” de sua atmosfera; quão extensa ela é, quão densa ela é, etc. Por exemplo, a atmosfera “inchada”, composta por elementos como o hidrogênio, pode bloquear mais luz do que uma densa de, por exemplo, água, que é desenhada mais para a superfície de um planeta pela força da gravidade. Uma atmosfera mais densa significa que é exposta a menos luz.

Alternativamente, uma atmosfera sombria iria dispersar toda luz, independentemente da cor, levando a uma medida sem rabiscos de luz.

Para os pesquisadores, isso significa que o GJ 1214b não deve ser um frio “mini Netuno”, com uma atmosfera de hidrogênio ou de hélio. Porém, mais medidas são necessárias antes que os astrônomos confirmem se o planeta tem uma atmosfera fina e úmida, ou uma mais grossa e nublada.

O trabalho também abre portas para caracterizar e categorizar os tipos de atmosferas das “super Terras”.

O próximo passo da pesquisa é realizar a mesma medida com diferentes cores de luz, ainda mais para o infravermelho, para se obter uma maior distinção. Os cientistas acreditam que no próximo ano devem ter uma visão muito clara sobre o planeta, graças a todas as observações diferentes sendo feitas. [BBC]

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