Um exoplaneta extremo – Júpiter tão quente que chove ferro – é ainda mais estranho do que se pensava originalmente

O ardente exoplaneta WASP-76b – o chamado Júpiter quente, onde chove ferro – pode ser ainda mais quente do que se pensava. Crédito: ESO / M. Kornmeiser

É considerado muito quente Júpiter – Um lugar onde o ferro evapora, condensa no lado noturno e então cai do céu como chuva – ardente, como o inferno WASP-76b planeta extra-solar Pode ser mais emocionante do que os cientistas imaginaram.

Uma equipe internacional, liderada por cientistas da Cornell University, da University of Toronto e da Queen’s University Belfast, relata a descoberta de cálcio ionizado no planeta – indicando mais temperatura atmosférica do que se pensava anteriormente, ou ventos fortes na alta atmosfera.

A detecção foi detectada em espectros de alta resolução obtidos com Gemini North perto do cume do Mauna Kea no Havaí.

Júpiteres quentes são nomeados por causa de sua alta temperatura, devido à proximidade de suas estrelas. WASP-76b foi descoberto em 2016, a cerca de 640 anos-luz da Terra, mas tão perto de sua estrela tipo F, que é um pouco mais quente que o Sol, que o planeta gigante completa uma órbita a cada 1,8 dias terrestres.

Os resultados da pesquisa são os primeiros de um projeto plurianual liderado por Cornell, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey, ou ExoGemS, que explora a diversidade das atmosferas dos planetas.

“À medida que sentimos remotamente dezenas de exoplanetas, abrangendo uma gama de massas e temperaturas, desenvolveremos um quadro mais completo da verdadeira diversidade dos mundos espaciais – desde aqueles quentes o suficiente para abrigar chuva de ferro até outros com climas mais amenos”, disse co- autores Ray Jayawardana e Harold Tanner. Reitor da Faculdade de Artes e Ciências da Universidade Cornell e Professor de Astronomia:

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“É notável que, com telescópios e instrumentos modernos, já possamos aprender muito sobre a atmosfera – seus componentes, propriedades físicas, presença de nuvens e até mesmo padrões de vento em grande escala – de planetas orbitando estrelas a centenas de anos-luz de distância”. Jayawardhana disse.

Um raro trio de linhas espectrais observadas em observações altamente sensíveis da atmosfera do exoplaneta WASP-76b, publicado em Cartas de jornal astrofísico em 28 de setembro e apresentado em 5 de outubro na reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana.

“Estamos vendo muito cálcio; é uma vantagem realmente poderosa”, disse a primeira autora Emily Diebert, uma estudante de doutorado na Universidade de Toronto, e sua orientadora, Jayawardana.

“Esta assinatura espectroscópica de cálcio ionizado pode indicar que um exoplaneta tem ventos muito fortes na alta atmosfera”, disse Diebert. “Ou que a temperatura da atmosfera em um exoplaneta é muito mais alta do que pensávamos.”

Como o WASP-76b é fechado pela maré – este lado está sempre voltado para a estrela – ele tem um lado noturno perpétuo com uma temperatura relativamente fria de 2.400 graus. F temperatura média. Seu lado diurno, voltado para a estrela, tem uma temperatura média de 4.400 graus Fahrenheit.

Diebert e seus colegas examinaram a região de temperatura temperada, nas periferias do planeta entre o dia e a noite. “O exoplaneta está se movendo rapidamente em sua órbita e, dessa forma, conseguimos separar seus sinais da luz das estrelas”, disse ela. “Você pode ver que a pegada de cálcio no espectro está se movendo rapidamente com o planeta.”

A pesquisa ExoGemS – que visa estudar 30 ou mais planetas – foi liderada por Jake Turner, companheiro de Carl Sagan na NASAO Hubble Fellowship Program, localizado no Departamento de Astronomia da Cornell University (A&S), também é recomendado por Jayawardhana.

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Os astrônomos continuam a se aprofundar na compreensão dos exoplanetas – que eram apenas um sonho há duas décadas. “Nosso trabalho e o de outros pesquisadores está abrindo o caminho para explorar as atmosferas de mundos terrestres fora do nosso sistema solar”, disse Turner.

Referência: “Detecção de cálcio ionizado na atmosfera de Júpiter superaquecido WASP-76b” por Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart e David K. Singh, 28 de setembro de 2021 Disponível aqui. Cartas de jornal astrofísico.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

Outros autores do artigo incluem Ernst JWD Moog, da Queen’s University Belfast. Luca Fossati, da Academia Austríaca de Ciências; Callie E. Hood e Jonathan J. Fortney, ambos da University of California, Santa Cruz; Romain Alart, da Universidade de Montreal; e David K. Singh, da Universidade Johns Hopkins. Os pesquisadores da Cornell incluíram Andrew Redden-Harper e Laura Flagg, ambos do grupo Jayawardhana, e Ryan MacDonald. Partes desta pesquisa foram financiadas pela NASA.

Gemini North faz parte do International Gemini Observatory, um programa da National Science Foundation NOIRLab.

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