Astrônomos estudam atmosfera de mundo alienígena diretamente pela primeira vez

Cientistas conseguiram pela primeira estudar diretamente a atmosfera de um exoplaneta – como são chamados os mundos fora do Sistema Solar. A técnica inovadora põe fim a 15 anos de limitações no estudo de mundos alienígenas. Antes só era possível analisar os exoplanetas que passavam entre as estrelas e as lentes dos telescópios (saiba como os exoplanetas são detectados atualmente). A nova estratégia consiste em captar diretamente o fraco brilho que o planeta emite. De quebra, os astrônomos agora podem medir a massa desses mundos sem precisar de técnicas complementares. O estudo será publicado nesta quinta-feira no periódico britânico Nature.

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TAU BOÖTIS B

O nome do planeta, Tau Boötis b, combina o nome da estrela (Tau Boötis ou τ Boötis, onde τ é a letra grega “tau” e não a letra t) com a letra “b” que indica que este é o primeiro planeta encontrado em torno da estrela. Tau Boötis fica a 51 anos-luz da Terra, na constelação do Boieiro.

A equipe do astrônomo Matteo Brogi, do Observatório de Leiden, na Holanda, usou o Very Large Telescope, um gigantesco telescópio instalado no Deserto do Atacama, no Chile, para observar o planeta Tau Boötis b. Esse exoplaneta foi um dos primeiros descobertos, em 1996. Trata-se de um gigante gasoso, tal como Júpiter, mas muito mais próximo de seu sol.

Embora sua estrela hospedeira seja facilmente visível a olho nu, o exoplaneta praticamente desaparece frente ao brilho do astro. Até agora, cientistas conseguiam detectar o Tau Boötis b apenas pelo sutil efeito gravitacional que ele exerce sobre a estrela-mãe.

Clima alienígena – Os astrofísicos conseguem estudar a atmosfera de planetas quando a luz da estrela-mãe a atravessa. Mas isso só é possível se o planeta passar entre as lentes dos telescópios e a estrela, o que ocorre com a minoria dos exoplanetas. Tau Boötis b faz parte da maioria dos casos: seu trânsito em volta da estrela não coincide com o plano de observação dos telescópios terrestres, e por isso sua atmosfera não podia ser estudada.

Contudo, depois de 15 anos tentando estudar o brilho sutil emitido por exoplanetas quentes (tipo de planeta parecido com Júpiter, porém mais próximo de seu sol), os astrônomos obtiveram sucesso ao combinar observações infravermelhas de alta qualidade com uma nova técnica que consegue separar o sinal fraco emitido pelo planeta da radiação muito mais forte emitida pela estrela hospedeira. “Apenas 0,01% da radiação observada é emitida pelo planeta. O resto vem da estrela”, disse Brogi. “Não foi nada fácil separar uma coisa da outra.”

Cálculo de peso – A maioria dos exoplanetas foi descoberta pelo efeito gravitacional que exercem sobre suas estrelas hospedeiras. Essa técnica tem limitações. Só permite, por exemplo, estimar a massa mínima do exoplaneta.

A nova técnica de analisar a radiação que vem diretamente do planeta permite aos astrônomos medir o ângulo da órbita do exoplaneta e consequentemente determinar sua massa de forma precisa. A equipe conseguiu determinar, pela primeira vez, que Tau Boötis b orbita sua estrela com um ângulo de 44 graus e tem massa igual a seis vezes a de Júpiter.

“A nova técnica significa que agora podemos estudar as atmosferas de exoplanetas que não transitam em frente as suas estrelas em relação aos telescópios terrestres e medir as suas massas de forma precisa”, disse Ignas Snellen, co-autor do estudo.