O Telescópio espacial Hubble encontrou um planeta quente e abrasador fora do nosso sistema solar onde 'neva' protetor solar. O interessante é que a precipitação do filtro solar (óxido de titânio) só acontece no lado noturno permanente do planeta. Qualquer hipotético visitante neste exoplaneta, chamado Kepler-13Ab, precisaria arrumar um pouco desse protetor solar, se fossem se aventurar em seu lado diurno.
Astrônomos do Hubble sugerem que ventos poderosos transportam o gás de óxido de titânio para o lado mais frio da noite, onde ele se condensa em flocos cristalinos, forma nuvens e precipita como neve. A forte gravidade da superfície de Kepler-13Ab - seis vezes maior que a de Júpiter - tira a neve de óxido de titânio da atmosfera superior e a aprisiona na atmosfera inferior.
Os astrônomos que utilizam o Hubble não procuravam especificamente o óxido de titânio. Em vez disso, eles observavam a atmosfera do planeta gigante, que mostrou ser mais fria em altitudes mais altas, o que é contrário ao esperado. Esta descoberta levou os pesquisadores a concluir que uma forma gasosa absorvente de óxido de titânio, comumente encontrada nesta classe de gigante gasoso, conhecida como 'Júpiter quente', foi removida da atmosfera do dia.
As observações do Hubble representam a primeira vez que os astrônomos detectaram esse processo de precipitação, chamado 'armadilha fria', em um exoplaneta.
Sem o gás de óxido de titânio para absorver a luz do lado do dia, a temperatura atmosférica diminui com a altitude crescente. Normalmente, o óxido de titânio nas atmosferas dos Jupiters quentes absorve a luz e a reflete como calor, tornando a atmosfera mais quente a maiores altitudes.
Esses tipos de observações fornecem uma visão da complexidade do tempo e da composição atmosférica nos exoplanetas e podem algum dia ser aplicáveis à análise de planetas de tamanho da Terra para a habitabilidade.
"De muitas maneiras, os estudos atmosféricos que estamos fazendo em Jupiters quentes agora são balões de ensaio sobre como vamos fazer estudos atmosféricos em planetas terrestres", disse o pesquisador principal Thomas Beatty, da Universidade Estadual da Pensilvânia na Universidade Parque. "Os Jupiters quentes nos fornecem as melhores visões sobre como os climas de outros mundos são semelhantes. Compreender as atmosferas desses planetas e como eles funcionam, o que não é entendido em detalhes, nos ajudará quando estudarmos planetas menores que são mais difíceis de ver e tem características mais complicadas em suas atmosferas".
A equipe de Beatty selecionou Kepler-13Ab porque é um dos mais quentes exoplanetas conhecidos, com uma temperatura de cerca de 2760 graus Celsius. As observações passadas de outros Jupiters quentes revelaram que as atmosferas superiores são mais quentes que as inferiores. Mesmo em suas temperaturas muito mais frias, a maioria dos gigantes de gás do sistema solar também exibem esse fenômeno.
Kepler-13Ab está tão perto da sua estrela principal que está bloqueado de forma tidial. Um lado do planeta está sempre voltado para a estrela, enquanto o outro lado está na escuridão permanente. Da mesma forma, a nossa lua está bloqueada de forma tidial com a Terra, com apenas um hemisfério sendo permanentemente visível da Terra.
As observações confirmam uma teoria de vários anos atrás, que esse tipo de precipitação poderia ocorrer em planetas maciços e quentes com poderosa gravidade.
"Presumivelmente, esse processo de precipitação está acontecendo na maioria dos Jupiters quentes observados, mas esses gigantes de gás têm uma gravidade superficial mais baixa que Kepler-13Ab", explicou Beatty. "A neve de óxido de titânio não se precipita suficientemente longe nessas atmosferas, e então ela é varrida de volta para o dia mais quente, revaporiza e retorna a um estado gasoso".
Os pesquisadores usaram o Wide Field Camera 3 do Hubble para realizar observações espectroscópicas da atmosfera do exoplaneta em luz do infravermelho próximo. Hubble fez as observações enquanto o mundo distante viajava atrás de sua estrela, um evento chamado de eclipse secundário. Este tipo de eclipse produz informações sobre a temperatura dos constituintes na atmosfera do dia do exoplaneta.
"Essas observações de Kepler-13Ab estão nos dizendo como condensados e nuvens se formam nas atmosferas de Jupiters quentes e como a gravidade afeta a composição de uma atmosfera", explicou Beatty. "Ao olhar para esses planetas, você precisa saber não só quão quente eles são, mas como é a gravidade deles".
O sistema Kepler-13 reside à 1.730 anos-luz da Terra.
Fonte: NASA
Astrônomos do Hubble sugerem que ventos poderosos transportam o gás de óxido de titânio para o lado mais frio da noite, onde ele se condensa em flocos cristalinos, forma nuvens e precipita como neve. A forte gravidade da superfície de Kepler-13Ab - seis vezes maior que a de Júpiter - tira a neve de óxido de titânio da atmosfera superior e a aprisiona na atmosfera inferior.
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| Esta ilustração mostra o planeta Kepler-13Ab que circunda muito perto de sua estrela hospedeira, Kepler-13A. Do lado noturno, a imensa gravidade do planeta tira o óxido de titânio, que precipita como neve. Visto em segundo plano, o companheiro binário da estrela, Kepler-13B, e o terceiro membro do sistema de estrelas múltiplas é a estrela anã laranja Kepler-13C. |
As observações do Hubble representam a primeira vez que os astrônomos detectaram esse processo de precipitação, chamado 'armadilha fria', em um exoplaneta.
Sem o gás de óxido de titânio para absorver a luz do lado do dia, a temperatura atmosférica diminui com a altitude crescente. Normalmente, o óxido de titânio nas atmosferas dos Jupiters quentes absorve a luz e a reflete como calor, tornando a atmosfera mais quente a maiores altitudes.
Esses tipos de observações fornecem uma visão da complexidade do tempo e da composição atmosférica nos exoplanetas e podem algum dia ser aplicáveis à análise de planetas de tamanho da Terra para a habitabilidade.
"De muitas maneiras, os estudos atmosféricos que estamos fazendo em Jupiters quentes agora são balões de ensaio sobre como vamos fazer estudos atmosféricos em planetas terrestres", disse o pesquisador principal Thomas Beatty, da Universidade Estadual da Pensilvânia na Universidade Parque. "Os Jupiters quentes nos fornecem as melhores visões sobre como os climas de outros mundos são semelhantes. Compreender as atmosferas desses planetas e como eles funcionam, o que não é entendido em detalhes, nos ajudará quando estudarmos planetas menores que são mais difíceis de ver e tem características mais complicadas em suas atmosferas".
Kepler-13Ab está tão perto da sua estrela principal que está bloqueado de forma tidial. Um lado do planeta está sempre voltado para a estrela, enquanto o outro lado está na escuridão permanente. Da mesma forma, a nossa lua está bloqueada de forma tidial com a Terra, com apenas um hemisfério sendo permanentemente visível da Terra.
As observações confirmam uma teoria de vários anos atrás, que esse tipo de precipitação poderia ocorrer em planetas maciços e quentes com poderosa gravidade.
"Presumivelmente, esse processo de precipitação está acontecendo na maioria dos Jupiters quentes observados, mas esses gigantes de gás têm uma gravidade superficial mais baixa que Kepler-13Ab", explicou Beatty. "A neve de óxido de titânio não se precipita suficientemente longe nessas atmosferas, e então ela é varrida de volta para o dia mais quente, revaporiza e retorna a um estado gasoso".
Os pesquisadores usaram o Wide Field Camera 3 do Hubble para realizar observações espectroscópicas da atmosfera do exoplaneta em luz do infravermelho próximo. Hubble fez as observações enquanto o mundo distante viajava atrás de sua estrela, um evento chamado de eclipse secundário. Este tipo de eclipse produz informações sobre a temperatura dos constituintes na atmosfera do dia do exoplaneta.
"Essas observações de Kepler-13Ab estão nos dizendo como condensados e nuvens se formam nas atmosferas de Jupiters quentes e como a gravidade afeta a composição de uma atmosfera", explicou Beatty. "Ao olhar para esses planetas, você precisa saber não só quão quente eles são, mas como é a gravidade deles".
O sistema Kepler-13 reside à 1.730 anos-luz da Terra.
Fonte: NASA
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