Sondando a Atmosfera de um Planeta Extrasolar

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O telescópio espacial MOST do tamanho de uma mala. Crédito de imagem: MOST. Clique para ampliar.
O MOST, o primeiro telescópio espacial do Canadá, descobriu uma pista importante sobre a atmosfera e a nebulosidade de um planeta misterioso em torno de outra estrela, jogando um jogo cósmico de `` esconde-esconde '' à medida que o planeta se move atrás de sua estrela-mãe em sua órbita.

O exoplaneta, com um nome que apenas um astrofísico poderia amar, HD209458b (orbitando a estrela HD209458a), não pode ser visto diretamente em imagens, então os cientistas da equipe do satélite MOST (Microvariabilidade e Oscilações de STars) estão usando seu telescópio espacial para olhar pelo mergulho na luz quando o planeta desaparece atrás da estrela. "Agora podemos dizer que este intrigante planeta é menos reflexivo do que o gigante de gás Júpiter em nosso próprio Sistema Solar", anunciou hoje o Dr. Jaymie Matthews, cientista da missão MAIS, na reunião anual da Sociedade Astronômica Canadense em Montreal. "Isso está nos dizendo sobre a natureza da atmosfera deste exoplaneta, e mesmo se ela tem nuvens."

Muitos dos planetas descobertos em torno de outras estrelas, conhecidos como exoplanetas ou planetas extra-solares, se abraçam surpreendentemente perto de suas estrelas-mãe; O HD209458b orbita a apenas 1/20 da distância Terra-Sol (uma Unidade Astronômica ou UA). Nunca poderia suportar a vida como a conhecemos. Mas entender o HD209458b é uma peça fundamental no quebra-cabeça da formação e evolução do planeta, que está revisando as teorias de nosso próprio Sistema Solar e estimativas de quão comuns são os mundos habitáveis ​​em nossa galáxia. Como uma bola gigante de gás maior que o planeta Júpiter (que orbita 5 UA do nosso Sol) chegou tão perto de sua estrela, e como sua atmosfera responde aos poderosos campos de radiação e gravitação dessa estrela, ainda são questões em aberto para cientistas exoplanetários.

"A maneira como este planeta reflete a luz da estrela para nós é sensível à sua composição atmosférica e temperatura", descreve Jason Rowe, Ph.D. estudante da Universidade da Colúmbia Britânica que processou os dados MOST. “O HD209458b está refletindo para nós menos de 1/1000 da luz visível total que vem diretamente da estrela. Isso significa que reflete menos de 30 a 40% da luz que recebe de sua estrela, o que já elimina muitos modelos possíveis para a atmosfera exoplanetária. ” Em comparação, o planeta Júpiter refletiria cerca de 50% da luz na faixa de comprimento de onda vista pela MOST.

“Imagine tentar ver um mosquito zunindo em torno de um poste de 400 watts. Mas não na esquina, ou a alguns quarteirões, mas a 1000 km! ” explica o Dr. Matthews. "Isso é equivalente ao que estamos tentando fazer com a MOST para detectar o planeta no sistema HD209458".

O planeta foi detectado diretamente no início deste ano no infravermelho pelo Observatório Espacial Spitzer de US $ 720 milhões da NASA. Com um comprimento de onda de 24 micrômetros, cerca de 50.000 vezes mais do que as ondas de luz vistas pelos olhos humanos, o exoplaneta HD209458b está realmente brilhando levemente, com o que os físicos chamam de "emissão térmica". A maioria olha para o universo na mesma faixa de comprimento de onda que o olho. Ao combinar o resultado térmico do infravermelho distante Spitzer com o limite de reflexão de luz MAIS visível, os teóricos agora são capazes de desenvolver um modelo realista da atmosfera desse chamado "Júpiter quente".

E a maioria não desistiu do HD209458b. "Ele pode orbitar, mas não pode se esconder", brinca o Dr. "A MOST colocará esse sistema em risco por 45 dias no final do verão para continuar a melhorar nosso limite de detecção. Eventualmente, o planeta emergirá do barulho e teremos uma imagem mais clara da composição da atmosfera do exoplaneta e até do clima - temperatura, pressão e cobertura de nuvens. ”

Um artigo científico sobre esses resultados será enviado em breve por Jason Rowe e Dr. Jaymie Matthews (UBC), Dra. Sara Seager (Instituto Carnegie de Washington), Dra. Dimitar Sasselov (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) e o restante da Equipe de Ciência MOST, com membros da UBC, Universidade de Toronto, Universidade de Montreal, Universidade St. Mary's e Universidade de Viena.

O Dr. Seager, líder mundial no campo da modelagem de atmosferas de exoplanetas, enfatiza o desafio desse tipo de ciência: "Somos como meteorologistas tentando entender ventos e nuvens em um mundo que não conseguimos ver. Já é difícil o suficiente para os meteorologistas dizerem se estará nublado amanhã em sua cidade natal aqui na Terra. Imagine como é tentar prever o tempo em um planeta a 150 anos-luz de distância! ”

Dr. Sasselov também está empolgado com as primeiras descobertas do MOST: “Essa capacidade do MOST está abrindo o caminho para o grande prêmio - a descoberta de planetas do tamanho da Terra. A busca por outros mundos como o lar está agora em andamento. ” Matthews não resiste a acrescentar: "Nada mal para um telescópio espacial com um espelho do tamanho de um prato de torta e um preço de Can $ 10M, hein?"

MOST (Microvariabilidade e oscilações de STars) é uma missão da Agência Espacial Canadense. A Dynacon Inc., de Mississauga, Ontário, é a principal contratada para o satélite e sua operação, com o Instituto de Estudos Aeroespaciais da Universidade de Toronto (UTIAS) como principal subcontratada. A Universidade da Colúmbia Britânica (UBC) é o principal contratado para o instrumento e operações científicas da missão MOST. O MOST é rastreado e operado através de uma rede global de estações terrestres localizadas na UTIAS, UBC e na Universidade de Viena.

Fonte original: Comunicado de imprensa da CASCA

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