3491: Telescópio do ESO observa exoplaneta onde chove ferro

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

eso2005pt — Nota de Imprensa Científica

Com o auxílio do Very Large Telescope (VLT) do ESO, investigadores observaram um planeta extremo onde se pensa que chova ferro. O exoplaneta gigante ultra quente tem um lado diurno onde as temperaturas sobem aos 2400º Celsius, ou seja, suficientemente altas para vaporizar metais. Ventos fortes transportam vapor de ferro para o lado nocturno mais frio, onde este vapor condensa em gotas de ferro.

Podemos dizer que este planeta é chuvoso ao final da tarde, a diferença é que a chuva é de ferro,” disse David Ehrenreich, professor na Universidade de Geneva, Suíça, que liderou um estudo sobre este exoplaneta exótico, publicado hoje na revista Nature. Conhecido por WASP-76b, o exoplaneta situa-se a cerca de 640 anos-luz de distância da Terra, na constelação dos Peixes.

Este estranho fenómeno ocorre porque o planeta da “chuva de ferro” apenas mostra uma face, o lado diurno, à sua estrela progenitora, estando o lado nocturno sempre na escuridão. Tal como a Lua que orbita em torno da Terra, WASP-76b encontra-se em rotação sincronizada, o que significa que demora tanto tempo a completar uma rotação em torno do seu eixo como a dar uma volta em torno da sua estrela.

O lado diurno recebe milhares de vezes mais radiação da sua estrela hospedeira do que a Terra recebe do Sol, e por isso encontra-se tão quente que as moléculas se separam em átomos e os metais, tais como o ferro, se evaporam para a atmosfera. A extrema diferença de temperatura entre os lados diurno e nocturno resulta em ventos vigorosos que levam o vapor de ferro do lado diurno ultra quente até ao lado nocturno mais frio, onde as temperaturas baixam para cerca de 1500º Celsius.

De acordo com o novo estudo, WASP-76b não tem apenas diferentes temperaturas entre os lados diurno e nocturno, mas apresenta também uma química diferente entre os dois lados. Com o auxílio do instrumento ESPRESSO montado no VLT do ESO, situado no deserto chileno do Atacama, os astrónomos identificaram pela primeira vez variações químicas num planeta gigante gasoso ultra quente. Os cientistas detectaram uma forte assinatura de vapor de ferro na fronteira do final da tarde, a qual separa o lado diurno do planeta do seu lado nocturno. “Surpreendentemente, não vemos, no entanto, vapor de ferro na manhã,” diz Ehrenreich, “o que significa que chove ferro no lado nocturno deste exoplaneta extremo”.

As observações mostram que o vapor de ferro é abundante na atmosfera do lado diurno quente de WASP-76b,” acrescenta María Rosa Zapatero Osorio, astrofísica do Centro de Astrobiologia de Madrid, Espanha, e chefe da equipa científica do ESPRESSO. ”Uma fracção deste ferro é injectada no lado nocturno, devido à rotação do planeta e aos ventos atmosféricos. Aí, o ferro encontra ambientes muito mais frios, o que faz com que condense e precipite.

Este resultado foi obtido em Setembro de 2018, a partir das primeiras observações científicas do ESPRESSO, pelo consórcio científico que construiu o instrumento: uma equipa de Portugal, Itália, Suíça, Espanha e ESO.

O ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) foi originalmente concebido para procurar planetas do tipo terrestre em torno de estrelas do tipo solar. No entanto, rapidamente provou ser muito mais versátil. ”Depressa compreendemos que o notável poder colector do VLT e a estabilidade extrema do ESPRESSO, transformavam este instrumento na máquina perfeita para estudar atmosferas exoplanetárias,” disse Pedro Figueira, cientista do instrumento ESPRESSO no ESO, Chile.

Temos agora uma maneira completamente nova de investigar as condições atmosféricas dos exoplanetas mais extremos,” conclui Ehrenreich.

Notas

Uma versão anterior desta nota de imprensa indicava erradamente que a distância a WASP-76b eram 390 anos-luz, com base num estudo de 2016. Dados mais recentes indicam que o exoplaneta se encontra a 640 anos-luz de distância da Terra.

Informações adicionais

Este trabalho foi descrito num artigo científico publicado na revista Nature.

A equipa é composta por David Ehrenreich (Observatoire Astronomique de l’Université de Genève, Geneva, Suíça [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanha [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Itália [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanha [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Itália [INAF Brera]), Olivier Demangeon (IA/UPorto), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (IA/UPorto), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [IA/UPorto], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Centro do Espaço e Habitabilidade, Universität Bern, Suíça [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA/FCUL & FCUL), Manuel Amate (IA/UPorto), Gerardo Avila (Observatório Europeu do Sul, Garching bei München, Alemanha [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA/FCUL & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Itália), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (Observatório Europeu do Sul, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & IA/UPorto), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Instituto de Investigação do Espaço, Academia das Ciências austríaca, Graz, Áustria), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Itália), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Instituto de Física Fundamental do Universe, Trieste, Itália), Manuel Monteiro (IA/UPorto), Mário Monteiro (IA/UPorto & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA/FCUL & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Espanha), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA/FCUL & FCUL), Alex SegovIA/FCULMilla (UNIGE), JulIA/FCULV. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Itália), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & IA/UPorto), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

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Geneva, Switzerland
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Este texto é a tradução da Nota de Imprensa do ESO eso2005, 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.

 

spacenews

 

 

397: Portugal no grande salto para os exoplanetas

Concepção artística do satélite Ariel, na sua futura posição num dos pontos de Lagrange, atrás da Terra em relação ao Sol. Nesta posição poderá observar todo o céu sem a interferência do Sol. Fonte: Consórcio Ariel (https://ariel-spacemission.eu/)Impressão artística que representa um exoplaneta a passar em frente da sua estrela. O gráfico a várias cores representa o espectro da atmosfera do exoplaneta e que permite aos cientistas identificar a composição química dessa atmosfera. Créditos: ESO/M. Kornmesser

No dia 20 de Março, a Agência Espacial Europeia (ESA) seleccionou a missão Ariel, a próxima missão do programa científico, a ser lançada em 2028, que será dedicada ao estudo da natureza e da química da atmosfera de um milhar de exoplanetas já descobertos. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA1) tem uma importante participação nesta missão, sendo Pedro Machado, do IA e da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (FCUL), o líder da equipa portuguesa.

Foram já descobertos cerca de 3800 planetas a orbitar outras estrelas, mas muito há ainda por saber sobre a sua natureza e composição. Como é que eles são, qual a relação que é possível estabelecer entre eles e a estrela-mãe, e como é que o nosso Sistema Solar se encaixa na diversidade de sistemas planetários já descobertos? Estas são algumas das perguntas que a missão Ariel irá ajudar a responder.

Impressão artística que representa um exoplaneta a passar em frente da sua estrela. O gráfico a várias cores representa o espectro da atmosfera do exoplaneta e que permite aos cientistas identificar a composição química dessa atmosfera. Créditos: ESO/M. KornmesserConceção artística do satélite Ariel, na sua futura posição num dos pontos de Lagrange, atrás da Terra em relação ao Sol. Nesta posição poderá observar todo o céu sem a interferência do Sol. Fonte: Consórcio Ariel (https://ariel-spacemission.eu/)I

“Até agora a tónica tem sido na detecção de exoplanetas, na determinação das suas massas e tamanhos, mas pouco ainda foi possível saber sobre as suas atmosferas. Este é o grande salto para de facto se chegar a um conhecimento cada vez mais completo sobre esses exoplanetas”, diz Pedro Machado. “O primeiro ponto é o de detectar se os planetas têm uma atmosfera ou não, e o segundo passa por caracterizar essa atmosfera em termos da sua composição.”

Ligar o estudo das atmosferas de planetas do próprio Sistema Solar aos exoplanetas é uma das estratégias do IA, e a adopção da missão Ariel confirma a aposta nesta complementaridade. “A partir dos modelos dos planetas do Sistema Solar que estamos a desenvolver, estamos a contribuir para um modelo mais geral das atmosferas planetárias, que por sua vez irá dar suporte aos objectivos científicos da missão Ariel”, diz Pedro Machado. “Uma das nossas missões na equipa é a de transmitir o conhecimento sobre as atmosferas do Sistema Solar para ajudar na pesquisa das atmosferas dos exoplanetas”, acrescenta.

“Sendo a primeira missão espacial dedicada ao estudo das atmosferas de exoplanetas, a Ariel permitirá contextualizar os planetas gasosos do nosso Sistema Solar,” comenta Olivier Demangeon (IA e Universidade do Porto). Já Gabriella Gilli (IA e FCUL), especialista no estudo da atmosfera de Vénus, destaca o trabalho de selecção de exoplanetas de tipo terrestre quentes que serão alvos de estudo favoráveis para a missão Ariel.

“Esta excelente complementaridade que existe na equipa vai-nos permitir ter um papel importante nesta área em forte crescimento, seguindo a estratégia que inclui já uma participação de alto nível do IA em projectos do ESO (como o ESPRESSO e o NIRPS) e outras missões espaciais da ESA (como o CHEOPS e o PLATO)”, acrescenta Nuno Santos (IA e Universidade do Porto).

“Os dados provenientes de instrumentos como o espectrógrafo ESPRESSO vão permitir estudar as atmosferas de alguns exoplanetas mais favoráveis, mas um estudo numa escala que ofereça resultados estatísticos só será possível com o rastreio de muitas centenas de planetas que será realizado pela missão ARIEL”, sublinha Nuno Santos.

Ao nível da tecnologia, está também em estudo a possibilidade de participação do grupo de instrumentação do IA, que tem uma forte experiência na área da ótica e software de processamento de dados, afirma Manuel Abreu (IA, FCUL e Laboratório de Óptica, Lasers e Sistemas – LOLS). A equipa do IA reúne já todas as condições científicas para justificar o financiamento necessário a esta contribuição tecnológica.

NOTAS
1. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a instituição de referência na área em Portugal, integrando investigadores da Universidade do Porto e da Universidade de Lisboa, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação que a Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) encomendou à European Science Foundation (ESF). A actividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (UID/FIS/04434/2013), POPH/FSE e FEDER através do COMPETE 2020.

Contactos
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Grupo de Comunicação de Ciência
Sérgio Pereira
Ricardo Cardoso Reis
João Retrê (Coordenação, Lisboa)
Daniel Folha (Coordenação, Porto)

ia-Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço
2018 Março 23

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125: Descoberto planeta que pode albergar vida

Este exoplaneta, intitulado de Ross 128 b, é o mais próximo do tamanho da Terra e tem hipóteses de albergar vida, segundo o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

Uma equipa internacional, da qual faz parte um investigador do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), descobriu o planeta fora do sistema solar mais próximo da Terra, onde pode existir vida.

© ESO/M. Kornmesser Imagem artística do planeta Ross 128 b com a sua estrela anã vermelha progenitora ao fundo

O Ross 128 b “é o mais próximo exoplaneta [que gira em torno de uma estrela fora do sistema solar] do tamanho da Terra, a orbitar uma estrela anã vermelha [estrela com pequena massa e de temperatura “baixa”] pouco activa, o que aumenta as hipóteses de poder albergar vida”, indica um comunicado remetido à agência Lusa pelo Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

“Muitas estrelas anãs vermelhas, incluindo a Próxima Centauri (a mais próxima do Sol), têm ocasionalmente fenómenos explosivos, que banham os planetas com doses letais de raios X e radiação ultravioleta, fenómenos podem esterilizar potenciais formas de vida nesses planetas”, acrescenta a nota informativa.

Este exoplaneta, detectado pelo espectrógrafo HARPS – instalado no telescópio ESO, no Chile -, encontra-se a 11 anos-luz de distância da Terra e orbita a sua estrela uma vez a cada dez dias, a uma distância cerca de 20 vezes mais próxima do que a que separa a órbita da Terra do Sol.

No entanto, “por ser uma estrela anã vermelha pouco activa, com pouco mais de metade da temperatura do Sol, a radiação com que a estrela banha o planeta é apenas 1,38 vezes superior à irradiação que chega à Terra”, lê-se no comunicado.

Como resultado disto, “as estimativas para a temperatura do planeta variam entre -60 graus centígrados e 20 graus centígrados, mas devido à incerteza nestes cálculos, ainda não é certo se o planeta está dentro, ou imediatamente fora, da zona de habitabilidade da sua estrela”, acrescenta a nota informativa.

De acordo com Ricardo Reis, do grupo de comunicação do IA, a zona de habitabilidade é a zona a partir da qual um planeta está à distância correta da sua estrela para poder ter água líquida à superfície.

“Em estrelas anãs vermelhas como esta, a zona de habitabilidade é mais próxima, podendo o exoplaneta ter condições para albergar vida, mas há outros factores determinantes, como o facto de haver radiação ou se tem massa suficiente para ter atmosfera”, disse Ricardo Reis à Lusa.

Apesar de actualmente estar a 11 anos-luz da Terra, o sistema Ross 128 vai-se aproximando da Terra, e espera-se que se torne o vizinho mais próximo dentro de 71.000 anos, ultrapassando o Próxima b, que orbita a estrela Próxima Centauri.

A descoberta deste planeta “ilustra a capacidade já existente para encontrar, e no futuro caracterizar em detalhe e de forma recorrente, planetas que reúnam as condições necessárias para a presença de vida”, referiu Nuno Cardoso Santos, astrofísico do IA e da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP).

A equipa do IA, referiu, está a trabalhar “arduamente para atingir esse objectivo”, tendo traçado um plano que inclui participações em missões espaciais da Agência Espacial Europeia (ESA) e em vários equipamentos do ESO, como o ELT ou o espectrógrafo ESPRESSO, que entrará em funcionamento ainda este mês e tem por objectivo procurar e detectar planetas parecidos com a Terra, capazes de suportar vida.

O resultado desta descoberta deu origem ao artigo “A temperate exo-Earth around a quiet M dwarf at 3.4 parsecs”, publicado na Astronomy & Astrophysics, estando disponível na versão ‘online’.

MSN notícias
DN/Lusa
15/11/2017

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