Hubble observa planeta negro

Os astrônomos descobriram que o exoplaneta, bem estudado, quase não reflete luz, fazendo com que pareça essencialmente escuro. Esta descoberta lança nova luz sobre a composição atmosférica do planeta e também refuta hipóteses anteriores sobre a atmosfera do WASP-12b. Os resultados também contrastam com as observações de outro exoplaneta de tamanho similar.

Usando o Espectrógrafo de Imagens do Telescópio Espacial (STIS) no Telescópio Espacial Hubble da NASA / ESA, uma equipe internacional liderada por astrônomos da Universidade McGill, Canadá, e da Universidade de Exeter, no Reino Unido, mediram a quantidade de luz refletida pelo exoplaneta WASP-12b. seu albedo - para aprender mais sobre a composição de sua atmosfera.

Hubble observa planeta negroOs resultados foram surpreendentes, explica Taylor Bell, um mestrando em astronomia da Universidade McGill que é afiliado ao Instituto de Pesquisa em Exoplanetas : “O albedo medido de WASP-12b é no máximo 0,064. Este é um valor extremamente baixo, tornando o planeta mais escuro que o asfalto fresco! ” Isso torna o WASP-12b duas vezes menos reflexivo do que a nossa Lua, que tem um albedo de 0,12. Bell acrescenta: “O baixo albedo mostra que ainda temos muito a aprender sobre o WASP-12b e outros exoplanetas similares”.

WASP-12b orbita a estrela WASP-12A, semelhante ao Sol, a cerca de 1400 anos-luz de distância, e desde sua descoberta em 2008 tornou-se um dos exoplanetas mais bem estudados ( opo1354 , opo1015 , opo1436 , heic1524 ). Com um raio quase duas vezes maior que o de Júpiter e um ano de pouco mais de um dia terrestre, o WASP-12b é classificado como um Júpiter quente . Por estar tão perto de sua estrela-mãe, a atração gravitacional da estrela esticou o WASP-12b em uma forma de ovo e elevou a temperatura da superfície de seu lado diurno para 2600 graus Celsius.

A alta temperatura também é a explicação mais provável para o baixo albedo do WASP-12b. “Existem outros Jupiters quentes que são incrivelmente pretos, mas são muito mais legais que o WASP-12b. Para esses planetas, sugere-se que coisas como nuvens e metais alcalinos são a razão para a absorção da luz, mas elas não funcionam para o WASP-12b porque é incrivelmente quente ", explica Bell.

A luz natural do WASP-12b é tão quente que as nuvens não podem se formar e os metais alcalinos são ionizados . É ainda quente o suficiente para quebrar moléculas de hidrogênio em hidrogênio atômico que faz com que a atmosfera atue mais como a atmosfera de uma estrela de baixa massa do que como uma atmosfera planetária. Isso leva ao baixo albedo do exoplaneta.

Para medir o albedo de WASP-12b, os cientistas observaram o exoplaneta em outubro de 2016 durante um eclipse, quando o planeta estava perto da fase completa e passou por trás de sua estrela hospedeira por um tempo. Este é o melhor método para determinar o albedo de um exoplaneta, pois envolve medir diretamente a quantidade de luz que está sendo refletida. No entanto, esta técnica requer uma precisão dez vezes maior do que as observações tradicionais de trânsito. Usando o Espectrógrafo de Imagem do Telescópio Espacial do Hubble, os cientistas conseguiram medir o albedo do WASP-12b em vários comprimentos de onda diferentes.

“Depois de medirmos o albedo, comparamos com modelos espectrais de modelos atmosféricos previamente sugeridos do WASP-12b” , explica Nikolay Nikolov (Universidade de Exeter, Reino Unido), co-autor do estudo. “Descobrimos que os dados não correspondem aos dois modelos propostos atualmente.”. Os novos dados indicam que a atmosfera WASP-12b é composta de hidrogênio atômico e hélio.

O WASP-12b é apenas o segundo planeta a ter medições de albedo resolvidas espectralmente, sendo o primeiro HD 189733b , outro Júpiter quente. Os dados recolhidos por Bell e sua equipe permitiram que eles determinassem se o planeta reflete mais luz em direção ao azul ou ao fim vermelho do espectro. Enquanto os resultados para HD 189733b sugerem que o exoplaneta tem uma cor azul profundo ( heic1312 ), o WASP-12b, por outro lado, não está refletindo a luz em nenhum comprimento de onda. O WASP-12b, no entanto, emite luz por causa de sua alta temperatura, dando-lhe uma tonalidade vermelha semelhante a um metal incandescente quente.

“O fato de os dois primeiros exoplanetas com albedo espectral medido exibirem diferenças significativas demonstra a importância desses tipos de observações espectrais e destaca a grande diversidade entre os Júpiteres quentes”, conclui Bell.

Referência de informação

Hubble observa planeta negro

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