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Atmosferas dos exoplanetas começam a ser catalogadas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 28/04/2022

Publicado primeiro atlas das atmosferas dos exoplanetas
Imagem conceitual dos 25 exoplanetas examinados neste estudo.
[Imagem: ESA/Hubble/N. Bartmann]

Inversão térmica

Uma equipe internacional de astrônomos examinou conjuntamente pela primeira vez dados de 25 exoplanetas, com o comparativo relevando características comuns nas propriedades das atmosferas, incluindo os perfis térmicos e as abundâncias de elementos químicos em cada uma.

Estas descobertas ajudarão a estabelecer uma teoria generalizada da formação dos planetas que melhorará nossa compreensão de todos eles, incluindo a Terra.

Uma das características investigadas foi a presença ou ausência de "inversão térmica". As atmosferas planetárias retêm o calor, então, em geral, a temperatura aumenta à medida que você mergulha mais profundamente na atmosfera. Mas alguns planetas apresentam uma inversão térmica onde uma camada superior da atmosfera é mais quente do que a camada abaixo dela - na Terra, a presença de ozônio causa uma inversão térmica.

A equipe descobriu que quase todos os exoplanetas do tipo júpiteres quentes com inversão térmica também apresentam evidências da presença de ânions de hidrogênio (H-) e espécies metálicas, como óxido de titânio (TiO), óxido de vanádio (VO) ou hidreto de ferro (FeH). Por outro lado, os exoplanetas sem esses compostos químicos quase nunca apresentam inversões térmicas.

É difícil tirar conclusões com base apenas na correlação, mas, como essas espécies metálicas são absorvedoras eficientes da luz estelar, uma hipótese é que, quando esses compostos químicos estão presentes na atmosfera superior, eles absorvem a luz da estrela hospedeira e fazem com que a temperatura aumente.

Atmosferas dos exoplanetas

A identificação de populações de atmosferas de exoplanetas semelhantes ajudará a refinar os modelos teóricos, aproximando-nos de uma compreensão abrangente da formação dos planetas, que têm-se mostrado muito mais variados do que os nossos conhecidos vizinhos do Sistema Solar.

Hoje já há mais de 3.000 exoplanetas confirmados. Nesta pesquisa, os astrônomos usaram dados de arquivo de 25 deles, conhecidos como júpiteres quentes, planetas gigantes gasosos que orbitam perto de suas estrelas. Os dados incluíram 600 horas de observações do Telescópio Espacial Hubble e mais de 400 horas de observações do Telescópio Espacial Spitzer.

Na próxima década, novos dados de telescópios espaciais de próxima geração, incluindo o Telescópio Espacial James Webb, Twinkle e Ariel, fornecerão dados para milhares de exoplanetas, permitindo e exigindo novas categorias para classificar exoplanetas além dos métodos conhecidos até agora.

Bibliografia:

Artigo: Five key exoplanet questions answered via the analysis of 25 hot-Jupiter atmospheres in eclipse
Autores: Q. Changeat, B. Edwards, A. F. Al-Refaie, A. Tsiaras, J. W. Skinner, J. Y. K. Cho, K. H. Yip, L. Anisman, M. Ikoma, M. F. Bieger, O. Venot, S. Shibata, I. P. Waldmann, G. Tinetti
Revista: The Astrophysical Journal
Vol.: 260, 3
DOI: 10.3847/1538-4365/ac5cc2
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