Um Exoplaneta com Atmosfera Livre de Nuvens

Concepção artística WASP-96b. Um observador distante veria o WASP-96b na cor azulada, porque o sódio absorveria a luz amarelo-alaranjada do espectro total do planeta.

Os cientistas detectaram uma atmosfera de exoplaneta que é livre de nuvens, marcando um avanço fundamental na busca de uma maior compreensão dos planetas além do nosso sistema solar.
Uma equipe internacional de astrônomos, liderada pelo Dr. Nikolay Nikolov, da Universidade de Exeter, descobriu que a atmosfera do "quente Saturno" WASP-96b é livre de nuvens. Usando um telescópio muito grande, de 8,2 metros, no Chile, a equipe estudou a atmosfera do WASP-96b quando o planeta passou na frente de sua estrela-mãe. Isso permitiu que a equipe medisse a diminuição da luz da estrela causada pelo planeta e sua atmosfera e, assim, determinasse a composição atmosférica do planeta.
Assim como as impressões digitais de um indivíduo são únicas, os átomos e as moléculas têm uma característica espectral única que pode ser usada para detectar sua presença em objetos celestes. O espectro de WASP-96b mostra a impressão digital completa de sódio, que só pode ser observada para uma atmosfera livre de nuvens.
O WASP-96b é um gigante de gás quente típico de 1.300 kelvin semelhante a Saturno em massa e que excede o tamanho de Júpiter em 20%. O planeta orbita periodicamente ao redor de uma estrela semelhante ao Sol a 980 anos-luz de distância, em direção da constelação sul de Phoenix, a meio caminho entre as joias do sul Fomalhaut (Alfa Piscis Austrini) e Achernar (Alfa Eridani). Há muito se previu que o sódio existe nas atmosferas de gás quente dos exoplanetas gigantes e, em uma atmosfera livre de nuvens, produziria espectros que são similares em forma ao perfil de uma barraca de acampamento.
Nikolay Nikolov, da Universidade de Exeter, principal autor do estudo , disse: "Estamos analisando mais de vinte espectros de trânsito de exoplanetas. O WASP-96b é o único exoplaneta que parece estar totalmente livre de nuvens e mostra uma assinatura tão clara de sódio, tornando o planeta uma referência para caracterização ".
"Até agora, o sódio era revelado como um pico muito estreito ou completamente ausente. Isso ocorre porque o perfil característico em forma de barraca só pode ser produzido na atmosfera de um planeta livre de nuvens." Sabe-se que existem nuvens e neblinas em alguns dos planetas e exoplanetas mais quentes e mais frios do sistema solar. A presença ou ausência de nuvens e sua capacidade de bloquear a luz desempenham um papel importante no montante geral de energia das atmosferas planetárias.
"É difícil prever qual destas atmosferas quentes terá nuvens espessas. Ao ver toda a gama de possíveis atmosferas, de muito nublado a quase livre de nuvens como o WASP-96b, obteremos uma melhor compreensão do que essas nuvens são ", explica o professor Jonathan J. Fortney, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz (UCSC), coautor do estudo.
A assinatura de sódio vista no WASP-96b sugere uma atmosfera livre de nuvens. A observação permitiu que a equipe medisse como o sódio é abundante na atmosfera do planeta, encontrando níveis semelhantes aos encontrados em nosso próprio sistema solar.
"O WASP-96b também nos fornecerá uma oportunidade única para determinar a abundância de outras moléculas, como água, monóxido de carbono e dióxido de carbono, em observações futuras", acrescenta outro coautor Ernst de Mooij, da Universidade da Cidade de Dublin.
O sódio é o sétimo elemento mais comum no Universo. Na Terra, compostos de sódio como o sal, dão à água do mar seu sabor salgado e a cor branca das salinas nos desertos. Na vida animal, o sódio é conhecido por regular a atividade cardíaca e o metabolismo. O sódio também é usado em tecnologia, como nas luzes de rua de vapor de sódio, onde produz luz amarelo-laranja.
A equipe pretende observar a assinatura de outras moléculas, como água, monóxido de carbono e dióxido de carbono com os telescópios espaciais Hubble e James Webb, além de telescópios no solo.

Fonte: SpaceDaily via Universidade de Exeter