A impressão digital química da atmosfera do exoplaneta HD 209458b revela até 6 moléculas e que ele migrou para dentro de seu local de nascimento muito mais longe em seu sistema estelar.
Uma equipe internacional de astrônomos analisou a luz de um exoplaneta denominado HD 209458b – também conhecido como Osiris – e encontrou até seis moléculas em sua atmosfera. É o maior número de moléculas já detectadas em uma atmosfera planetária fora de nosso sistema solar, de acordo com um anúncio da Universidade de Warwick, no Reino Unido, em 7 de abril de 2021. A atmosfera é muito mais rica em carbono do que o esperado, revelando que o planeta não sempre orbite tão perto de sua estrela quanto a vemos agora. Em vez disso, acreditam esses astrônomos, o planeta gasoso gigante foi formado muito mais longe em seu sistema estelar e migrou para dentro de sua localização atual.
Osíris agora orbita muito perto de sua estrela hospedeira HD 209458. Está a apenas cerca de 4,3 milhões de milhas (7 milhões de km) de sua estrela, bem dentro da órbita de Mercúrio em torno de nossa estrela local, o sol. Esta rápida revolução em torno de sua estrela resulta em um ano para este exoplaneta que tem apenas 3,5 dias terrestres! Mas Osíris não é um pequeno planeta rochoso como Vênus, Terra ou Marte. É cerca de 2,5 vezes maior que Júpiter, o maior planeta do nosso sistema solar (mas não tão pesado, pesando 69% da massa de Júpiter).
A nova pesquisa foi publicada em 7 de abril na revista científica Nature.
Este exoplaneta em particular não foi descoberto recentemente. Na verdade, ele alcançou uma lista impressionante de pioneiros na (bastante curta) história da pesquisa de exoplanetas. Osíris foi o primeiro a estar transitando – ou cruzando na frente de – sua estrela hospedeira. Foi o primeiro exoplaneta conhecido a ter uma atmosfera. Foi o primeiro com oxigênio e carbono confirmados em sua atmosfera. E assim por diante. E agora é o primeiro exoplaneta confirmado com até seis moléculas diferentes em sua atmosfera: cianeto de hidrogênio, metano, amônia, acetileno, monóxido de carbono e baixas quantidades de vapor de água.
O astrônomo Paolo Giacobbe do Instituto Nacional Italiano de Astrofísica é o autor principal do artigo. Ele disse sobre essas detecções:
Se essa descoberta fosse uma novidade, ela começaria com ‘No início, havia apenas água …’ Isso porque a grande maioria das inferências em atmosferas de exoplanetas a partir de observações no infravermelho próximo foi baseada na presença (ou ausência) de vapor d’água, que domina esta região do espectro. Nos perguntamos: é realmente possível que todas as outras espécies esperadas da teoria não deixem nenhum traço mensurável?
Descobrir que é possível detectá-los, graças aos nossos esforços no aprimoramento das técnicas de análise, abre novos horizontes a serem explorados.
Essa “impressão digital química” revelou que a composição das moléculas torna a descoberta ainda mais interessante: os astrônomos encontraram o dobro da quantidade de carbono do que era esperado. Isso significa tantos átomos de carbono quantos átomos de oxigênio na atmosfera do planeta (devido às moléculas baseadas em carbono, cianeto de hidrogênio, metano, acetileno e monóxido de carbono). Mas a uma distância de apenas um vigésimo da distância entre nossa Terra e o Sol, este planeta fica muito perto de sua estrela por ter tanto carbono em sua atmosfera. A única maneira de ele ter coletado essa quantidade de carbono – de acordo com a teoria da formação planetária – é se ele foi formado muito mais longe em seu sistema estelar, a uma distância comparável à dos gigantes gasosos do sistema solar Júpiter ou Saturno.
O membro da equipe Siddharth Gandhi da Universidade de Warwick disse:
Não há como um planeta se formar com uma atmosfera tão rica em carbono se estiver dentro da linha de condensação do vapor d’água. Na temperatura muito alta deste planeta (1.500K, 2.200 ° F ou 1.200 ° C), se a atmosfera contém todos os elementos na mesma proporção que na estrela-mãe, o oxigênio deve ser duas vezes mais abundante que o carbono e principalmente ligado com hidrogênio para formar água ou carbono para formar monóxido de carbono. Nossa descoberta muito diferente concorda com o entendimento atual de que Júpiteres quentes como o HD 209458b se formaram muito longe de sua localização atual.
Esse tipo de pesquisa é importante na busca por planetas hospedeiros de vida. O membro da equipe Matteo Brogi, também da University of Warwick, observou:
Aumentando essas observações, seremos capazes de dizer quais classes de planeta temos lá fora em termos de sua localização de formação e evolução inicial. É realmente importante que não trabalhemos com a suposição de que há apenas algumas espécies moleculares que são importantes para determinar os espectros desses planetas, como frequentemente foi feito antes. Detectar o maior número possível de moléculas é útil quando passamos a testar essa técnica em planetas com condições propícias a abrigar vida, porque precisaremos ter um portfólio completo de espécies químicas que possamos detectar.
Como os astrônomos descobriram a composição da atmosfera com tantos detalhes? Eles observaram como a luz da estrela hospedeira foi alterada ao passar pela atmosfera do planeta, estudando seu espectro. Eles fizeram isso em quatro ocasiões diferentes usando um telescópio (Telescopio Nazionale Galileo) na ilha de La Palma nas Ilhas Canárias, Espanha. Essa mesma técnica poderia ser usada em atmosferas de exoplanetas menores, potencialmente hospedeiros de vida, usando telescópios novos e mais poderosos em breve.
O sistema estelar em que este planeta se encontra está localizado na direção de nossa constelação de Pégaso, o Cavalo Voador. O sistema está a cerca de 159 anos-luz de nosso sistema solar.
Resumindo: Exoplaneta HD 209458b – também conhecido como Osiris – foi o primeiro exoplaneta em trânsito a ser encontrado. Agora os astrônomos mediram seis moléculas em sua atmosfera, indicando que ela se formou muito mais longe em seu sistema estelar do que a vemos hoje. Acredita-se que Osíris, desde então, migrou para o interior, para uma órbita extremamente perto de sua estrela.
Publicado em 15/04/2021 10h33
Artigo original:
Estudo original: