"Ultrahot Jupiters" Destroem Água

Esta simulação do WASP-121b Ultrahot Jupiter mostra como o planeta pode se parecer para o olho humano em cinco diferentes pontos de vista, iluminados em diferentes graus por sua estrela mãe. As imagens foram criadas usando uma simulação de computador e estão sento utilizadas para ajudar os cientistas a entender as atmosferas desses planetas ultra quentes. Crédito da Imagem: NASA/JPL-Caltech/Vivien Parmentier/Aix-Marseille University (AMU)

18/09/2018 - "​Ultrahot Jupiters" são uma classe de inacreditáveis exoplanetas gigantes e quentes que orbitam sua estrela mais próximos que Mercúrio orbita o Sol. Esses mundos, como WASP-121b , estão em rotação sincronizada, o que significa que um lado do planeta está voltada permanentemente para sua estrela.  Mas o que separa esse mundo dos outros?

Um dos mistérios sobre esses exoplanetas é a ausência de vapor de água nas suas atmosferas, quando se descobriu que ele é abundante em planetas que são ligeiramente mais frios, mas de outra forma similar. Um novo estudo, baseado em dados dos telescópios espaciais Spitzer e Hubble da NASA, juntamente com simulações de computador, podem fornecer uma resposta para esse mistério. De acordo, com os autores do novo estudo, os Ultrahot Jupiters possuem átomos de hidrogênio e oxigênio necessários para formar a água. Por causa da intensa irradiação nos lados do planeta, as temperaturas são tão altas que as moléculas de água são dilaceradas .
 
''Os lados do dia desses mundos são fornos que mais parecem com uma atmosfera estelar do que com uma atmosfera planetária.'', disse Vivien Parmentier , um astrofísico da Universidade de Marseille na França e autor principal do novo estudo. '' Desta forma, os Ultrahot Jupiters devem aprimorar o que pensamos de como se parecem os planetas.''

Telescópio Espacial Hubble. Crédito da Foto: NASA

Enquanto cientistas podem usar telescópios espaciais como Hubbla e Spitzer para observar os DAYSIDES dos Ultrahot Jupiters, THE NIGHT SIDES são difíceis de estudar com os instrumentos atuais.

Pesquisadores propuseram um modelo do que pode estar acontecendo em ambos os lados desses mundos, baseado principalmente em observações do WASP-121b, juntamente com três estudos prévios de co-autoria de Parmentier. Eles se concentram nos Ultrahot Jupiters WASP-103b, WASP-18b e HAT-P-7bs. O novo estudo indica que ventos fortes podem soprar moléculas de água quebradas nos hemisférios do lado noturno dos planetas. Os átomos podem se recombinar no lado mais frio e escuro do planeta e se condensar em nuvens, eventualmente voltando ao lado do dia para serem novamente divididos.

A temperatura no lado diurno dos Ultrahot Jupiters varia entre 3600 e 5400 graus Fahrenheit (2000 a 3000 graus Celsius), o que faz deles os mais quentes entre os exoplanetas. A temperatura no lado noturno é cerca de 1800 graus Fahrenheit mais fria (aproximadamente 1000 graus Celsius). Isso é o suficiente para que as águas se unam a outras moléculas nas nuvens.
Hot Jupiters, exoplanetas com temperaturas abaixo de 3600 graus Fahrenheit (2000°C), foram os primeiros tipos de exoplanetas comumente descobertos. Eles começaram a ser descobertos em meados da década de 90. Água foi facilmente achada em suas atmosferas. Uma das hipóteses para a aparente ausência de água em Ultrahot Jupiters é que estes podem ter sido formados com altos níveis de carbono ao invés de oxigênio. Os autores de um novo estudo afirmam que essa hipótese não pode explicar vestígios de água que às vezes são detectados no limite entre o lado diurno e o lado noturno.

Para o novo estudo, Parmentier e seus colaboradores aplicaram modelos físicos estabelecidos das atmosferas das estrelas e “failed stars”, chamados brown dwarfs, cujas propriedades coincidem um pouco. As pesquisas adaptaram o modelo brown dwarfs, desenvolvido por Mark Marley, um pesquisador do Centro de Pesquisa Amas da NASA e um dos co-autores do estudo.
“Com estes estudos, nós estamos trazendo alguns conhecimentos de centenas de anos ganhos a partir da astrofísica das estrelas, para a nova área de investigação de atmosferas Exoplanetárias”, disse Parmentier.

Pesquisadores estudando Ultrahot Jupiter estão ansiosos para usar o Telescópio Espacial de James Webb da NASA, atualmente agendado para lançar em 2021 para aprender mais sobre estes mundos distantes. Parmentier e colegas esperam que o novo telescópio espacial seja poderoso suficiente para diferenciar novos detalhes sobre os lados do dia do Ultrahot  Jupiter, bem como confirmar que a água e outras moléculas de interesse que estão faltando nos lados do dia foram para o lado noite dos planetas.

Agora nos sabemos que Ultrahot Jupiter exibe comportamento químico que é diferente e mais complexo do que seus primos mais frios, os Hot Jupiters, disse Parmentier. "Os estudos de atmosferas de exoplanetas estão ainda muito no início e temos muito a aprender."


Por: Jim Sharkey 
Traduzido por: Matheus Domingos Carneiro ​( Junior Bilingual Correspondent )  

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