As ondas de calor na Terra podem ser desconfortáveis e até perigosas para alguns, mas nosso planeta não tem nada no mundo extremamente quente do WASP-76.
Os astrônomos deram uma olhada mais profunda em um exoplaneta onde as temperaturas sobem para cerca de 4.350 graus Fahrenheit (2.400 graus Celsius), quente o suficiente para vaporizar o ferro. No processo, a equipe identificou 11 elementos químicos na atmosfera do planeta e mediu sua abundância.
É notável que alguns dos elementos formadores de rocha descobertos neste planeta distante ainda não tenham sido medidos nos gigantes gasosos do sistema solar Saturno e Júpiter.
“Há muito poucas vezes em que um exoplaneta a centenas de anos-luz de distância pode nos ensinar algo que provavelmente é impossível saber sobre nosso próprio sistema solar”, líder da equipe e Universidade de Montreal Instituto Trottier para Pesquisa de Exoplanetas doutorado Stephen Pelletier ele disse em um comunicado. “Esse é o caso com este estudo.”
Relacionado: Descubra 4 elusivos pequenos exoplanetas de Netuno em um jogo cósmico de esconde-esconde
Localizado a cerca de 634 anos-luz de distância na constelação de Peixes, o estranho planeta WASP-76 b obtém suas temperaturas incríveis devido à proximidade de sua estrela-mãe. Classificado como um “Júpiter superaquecido”, um planeta massivo encontrado incrivelmente próximo de sua estrela, o exoplaneta está a cerca de uma dúzia da distância de sua estrela, WASP-76, de Mercúrio ao Sol.
Isso dá ao WASP-76 b, que leva 1,8 dias terrestres para orbitar sua estrela, algumas outras propriedades incomuns. Embora o planeta contenha cerca de 85% da massa de Júpiter, tem cerca de duas vezes a largura do gigante gasoso do sistema solar e cerca de seis vezes o seu tamanho. Este é o resultado da intensa radiação de sua estrela “expandindo” o planeta.
WASP-76 b tem sido objeto de intenso estudo desde que foi encontrado como parte de Programa Wide Angle Search for Planets (WASP) em 2013. Isso levou à classificação de vários elementos em sua atmosfera. O mais notável foi a descoberta de 2020 de que o ferro evaporou no lado do planeta que está bloqueado por maré e perpetuamente voltado para os golpes de sua estrela para o “lado noturno” relativamente mais frio que está sempre voltado para o espaço e condensado, caindo como chuva de ferro.
Estimulado por essas investigações anteriores de WASP-76 b, Pelletier foi inspirado a obter novas observações de WASP-76 b usando o espectrômetro óptico de alta resolução MAROON-X no telescópio Gemini North de 8 metros no Havaí, parte do International Gemini Observatório. Isso permitiu que a equipe estudasse a formação de Júpiter superaquecido com detalhes sem precedentes.
Devido às impressionantes temperaturas do WASP-76 b, elementos que normalmente seriam rochas em planetas terrestres como a Terra, como magnésio e ferro, evaporam e evaporam como gases na atmosfera superior do planeta.
Isso significa que estudar este mundo pode dar aos astrônomos uma visão incomparável da presença e abundância de elementos formadores de rochas nas atmosferas de planetas gigantes. Isso não é possível para planetas gigantes mais frios como Júpiter porque esses elementos residem na baixa atmosfera, tornando-os impossíveis de detectar.
O que Pelletier e seus colegas descobriram em sua busca por WASP-76 b é que as abundâncias de elementos como manganês, cromo, magnésio, vanádio, bário e cálcio correspondem não apenas às abundâncias desses elementos em suas respectivas estrelas, mas também às quantidades . Encontrado ao sol.
A abundância inicial visível não é aleatória. É o resultado do processamento de hidrogênio e hélio por sucessivas gerações de estrelas ao longo de bilhões de anos. A estrela cria elementos mais pesados até esgotar seu combustível para a fusão nuclear e morre em uma explosão de supernova. Essa explosão libera esses elementos no universo, e eles se tornam os blocos de construção das estrelas subsequentes, com o restante do material envolvendo essas jovens estrelas como discos protoplanetários, que, como o nome sugere, podem gerar planetas. Isso significa que estrelas de idades semelhantes têm composições semelhantes com a mesma abundância de elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio, que os astrônomos chamam de “metais”.
Como planetas terrestres como o nosso são formados por meio de processos mais complexos, eles têm abundâncias de elementos pesados diferentes de suas estrelas. O fato de este novo estudo mostrar que WASP-76 b tem uma composição semelhante à de sua estrela significa que sua composição também é semelhante ao disco protoplanetário de matéria que entrou em colapso em seu nascimento. E isso pode ser verdade para todos os planetas gigantes.
No entanto, nem tudo o que foi descoberto sobre a formação do WASP-76 b foi tão previsível. A equipe descobriu que alguns elementos na atmosfera do Wasp-76 b pareciam estar “esgotados”.
“Esses elementos que parecem estar faltando na atmosfera do WASP-76 b são precisamente aqueles que requerem temperaturas mais altas para vaporizar, como titânio e alumínio”, disse Pelletier. “Enquanto isso, aqueles que corresponderam às nossas expectativas, como manganês, vanádio e cálcio, vaporizam a temperaturas ligeiramente mais baixas.”
A equipe interpretou esse esgotamento como uma indicação de que a composição da atmosfera superior do gigante gasoso é sensível à temperatura. Dependendo da temperatura na qual um elemento se condensa, ele estará presente como um gás na atmosfera superior ou perdido à medida que se condensa em um líquido e afunda nas camadas inferiores. Da parte inferior da atmosfera, o elemento não consegue absorver a luz, o que faz com que sua “impressão digital” não apareça nas observações.
“Se confirmada, esta descoberta significa que dois exoplanetas gigantes que têm temperaturas muito diferentes um do outro podem ter duas atmosferas completamente diferentes”, explicou Pelletier. “Uma espécie de tigela de água, uma congelada a -1°C, a outra líquida a +1°C. Por exemplo, o cálcio foi observado no WASP-76 b, mas pode não funcionar em um planeta ligeiramente mais frio.”
A equipe fez outra descoberta importante sobre a atmosfera do WASP-76 b; Ele contém um composto químico chamado óxido de vanádio. Esta é a primeira vez que esse composto é visto na atmosfera de um planeta fora do sistema solar. Esta descoberta será de grande interesse para os astrônomos porque o óxido de vanádio pode ter um impacto significativo em planetas gigantes quentes.
“Esta molécula desempenha um papel semelhante ao ozônio na atmosfera da Terra: é muito eficaz no aquecimento da atmosfera superior”, explicou Pelletier. “Isso faz com que as temperaturas aumentem em função da altitude, em vez de diminuir, como é típico em planetas mais frios.”
A equipe também encontrou uma abundância maior de níquel do que o esperado em torno de WASP-76 b, o que pode significar que em algum momento de sua história o planeta gigante gasoso engoliu um mundo terrestre menor, semelhante a Mercúrio, rico no elemento.
Os astrônomos por trás dessas descobertas continuarão estudando este exoplaneta e outros mundos semelhantes, tentando descobrir como as temperaturas afetam a composição de suas atmosferas. Ao fazê-lo, a equipe disse que espera que algumas das coisas que aprenderam possam ser aplicadas aos planetas gigantes mais próximos de casa.
A pesquisa é descrita em um trabalho de pesquisa publicado quarta-feira (14 de junho) na revista natureza.
“Criador. Viciado em mídia social que gosta de hipster. Fã da web. Fanático por álcool apaixonado.”
More Stories
SpaceX lança 23 satélites Starlink no voo Falcon 9 do Cabo Canaveral – Spaceflight Now
As maçãs são saudáveis? Além disso, aqui estão as maçãs mais doces que você pode comprar.
Uma descoberta de meteorito sem precedentes desafia modelos astrofísicos