Nota de Imprensa

Analisada Primeira Atmosfera de Super-Terra

1 de Dezembro de 2010

A atmosfera de um exoplaneta do tipo super-Terra foi analisada pela primeira vez por uma equipa internacional de astrónomos utilizando o Very Large Telescope do ESO. O planeta, conhecido como GJ 1214b, foi estudado à medida que passava em frente da sua estrela hospedeira e alguma da radiação estelar atravessava a atmosfera do planeta. Sabemos agora que a atmosfera é composta essencialmente por água, ou sob a forma de vapor ou dominada por nuvens espessas ou névoas. Os resultados sairão na revista Nature no número de 2 de Dezembro de 2010.

O planeta GJ 1214b foi descoberto em 2009 com o instrumento HARPS, montado no telescópio de 3.6 metros do ESO, situado no Chile (eso0950) [1]. Os resultados iniciais sugeriam que este planeta possuísse uma atmosfera, a qual foi agora confirmada e estudada em detalhe por uma equipa internacional de astrónomos, liderada por Jacob Bean (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics), utilizando o instrumento FORS montado no Very Large Telescope do ESO.

“Esta é a primeira super-Terra para a qual analisámos a atmosfera, alcançando assim um marco verdadeiramente notável na caracterização destes mundos,” diz Bean.

GJ 1214b tem um raio cerca de 2.6 vezes maior do que o da Terra e possui cerca de 6.5 vezes mais massa, o que o coloca claramente na classe dos exoplanetas conhecidos como super-Terras. A sua estrela hospedeira encontra-se a cerca de 40 anos-luz de distância da Terra na constelação de Ofiúco (ou Serpentário). É uma estrela de baixa luminosidade [2], mas é também pequena, o que quer dizer que o tamanho do planeta é grande quando comparado com o disco estelar, tornando-o relativamente fácil de estudar [3]. O planeta passa em frente do disco da estrela progenitora a cada 38 horas, à medida que a orbita a uma distância de apenas dois milhões de quilómetros: cerca de setenta vezes mais perto do que a órbita da Terra em torno do Sol.

Para estudar a atmosfera, a equipa observou a radiação vinda da estrela à medida que o planeta passava à sua frente [4]. Durante estes trânsitos, alguma da radiação estelar atravessa a atmosfera do planeta e, dependendo da composição química  e do tempo atmosférico no planeta, comprimentos de onda específicos são absorvidos. A equipa comparou depois estas novas medições muito precisas com o que se esperaria observar para várias composições atmosféricas específicas.

Anteriormente a estas novas observações, três atmosferas possíveis para GJ 1214b tinham sido propostas. A primeira consistia na possibilidade intrigante do planeta estar rodeado por água, a qual, devido à proximidade à estrela, estaria sob a forma de vapor. A segunda possibilidade era a de um planeta rochoso cuja atmosfera seria essencialmente constituída por hidrogénio, mas com nuvens altas ou nevoeiros que obscureceriam a visão. A terceira opção era a de que este exoplaneta seria uma espécie de mini-Neptuno, com um núcleo rochoso pequeno e uma atmosfera espessa rica em hidrogénio.

As novas medições não mostram sinais de hidrogénio e por isso excluem a terceira hipótese. Portanto, a atmosfera ou é rica em vapor ou encontra-se coberta por nuvens ou nevoeiros, semelhantes aos observados nas atmosferas de Vénus e Titã no nosso Sistema Solar, as quais escondem a assinatura do hidrogénio.

“Embora não possamos ainda dizer exactamente de que é feita a atmosfera, este é um grande passo em frente na caracterização da atmosfera de um mundo tão distante, diminuindo as opções para uma atmosfera constituída ou por vapor ou por nevoeiro,” diz Bean. ”São agora necessárias observações na radiação infravermelha de maior comprimento de onda para determinar qual destas atmosferas existe realmente em GJ 1214b.”

Notas

[1]  O número de exoplanetas confirmados atingiu os 500 em 19 de Novembro de 2010. Desde essa data, mais exoplanetas foram confirmados. Para as contagens mais recentes, visite por favor:   http://exoplanet.eu/catalog.php

[2] Se a GJ 1214 fosse observada à mesma distância de nós que o nosso Sol, seria 300 vezes menos brilhante.

[3] Uma vez que a própria estrela GJ 1214 é bastante ténue - mais de 100 vezes menos brilhante na radiação visível do que as estrelas hospedeiras dos dois exoplanetas mais estudados do tipo Júpiter quente - a grande área colectora do Very Large Telescope foi indispensável na aquisição de sinal suficiente para se fazerem estas medições.

[4] A composição atmosférica de GJ 1214b foi estudada utilizando o instrumento FORS montado no Very Large Telescope, com o qual é possível fazer espectroscopia de objectos múltiplos com elevada sensibilidade na região infravermelha do espectro electromagnético. FORS foi um dos primeiros instrumentos a ser instalado no Very Large Telescope.

Informações adicionais

Este trabalho encontra-se descrito num artigo científico que será publicado na revista Nature a 2 de Dezembro de 2010.

A equipa é composta por Jacob Bean (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Eliza Miller-Ricci Kempton (University of California, Santa Cruz, USA) e Derek Homeier (Institute for Astrophysics, Göttingen, Alemanha).

O ESO, o Observatório Europeu do Sul, é a mais importante organização europeia intergovernamental para a investigação em astronomia e é o observatório astronómico mais produtivo do mundo. O ESO é  financiado por 14 países: Áustria, Alemanha, Bélgica, Dinamarca, Espanha, Finlândia, França, Itália, Holanda, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suécia e Suíça. O ESO destaca-se por levar a cabo um programa de trabalhos ambicioso, focado na concepção, construção e funcionamento de observatórios astronómicos terrestres de ponta, que possibilitam aos astrónomos importantes descobertas científicas. O ESO também tem um papel importante na promoção e organização de cooperação na investigação astronómica. O ESO mantém em funcionamento três observatórios de ponta, no Chile: La Silla, Paranal e Chajnantor. No Paranal, o ESO opera  o Very Large Telescope, o observatório astronómico, no visível, mais avançado do mundo e o VISTA, o maior telescópio de rastreio do mundo. O ESO é o parceiro europeu do revolucionário telescópio  ALMA, o maior projecto astronómico que existe actualmente. O ESO encontra-se a planear o European Extremely Large Telescope, E-ELT, um telescópio de 42 metros que observará na banda do visível e próximo infravermelho. O E-ELT será “o maior olho no céu do mundo”.

Links

• Artigo científico na Nature 
• Fotografias do VLT

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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso1047, cortesia do ESON, uma rede de pessoas nos Países Membros do ESO, que servem como pontos de contacto local com os meios de comunicação social, em ligação com os desenvolvimentos do ESO. A representante do nodo português é Margarida Serote.