Classificação da atmosfera de exoplanetas abre um novo campo de estudo

Uma equipe internacional de pesquisadores examinou dados de 25 exoplanetas e encontrou ligações entre as propriedades atmosféricas, incluindo características térmicas e a abundância química que eles contêm. Esta é a primeira vez que as atmosferas dos exoplanetas foram estudadas como grupos e não individualmente. Essas descobertas ajudarão a criar uma teoria geral da formação planetária que melhorará nossa compreensão de todos os planetas, incluindo a Terra.

Hoje existem mais de 3.000 exoplanetas confirmados, que são planetas que orbitam outras estrelas além do Sol. Por estar longe da Terra, é difícil estudá-lo em detalhes. Determinar as características de um único exoplaneta foi um feito notável.

Nesta pesquisa, os astrônomos usaram dados de arquivo de 25 Júpiteres quentes, gigantes gasosos que orbitam perto de suas estrelas hospedeiras. Os dados incluíram 600 horas de observações do Telescópio Espacial Hubble e mais de 400 horas de observações do Telescópio Espacial Spitzer.

Uma das propriedades que a equipe estudou é a presença ou ausência de uma “reflexão térmica”. As atmosferas dos planetas retêm o calor, então a temperatura geralmente aumenta à medida que você se aprofunda na atmosfera. Mas alguns planetas mostram uma inversão térmica na qual a camada superior da atmosfera é muito mais quente do que a camada abaixo dela. Na Terra, a presença de ozônio causa uma reversão térmica. A equipe descobriu que quase todos os Júpiteres quentes com reversão térmica também mostraram evidências de ânion de hidrogênio (H^–) e espécies metálicas como óxido de titânio (TiO), óxido de vanádio (VO) ou hidreto de ferro (FeH). Por outro lado, os exoplanetas sem esses produtos químicos nunca sofreram inversões. É difícil tirar conclusões com base apenas na correlação, mas como essas espécies minerais absorvem a luz das estrelas com eficiência, uma teoria é que, quando esses produtos químicos estão na atmosfera superior, eles absorvem a luz das estrelas e causam um aumento na temperatura. .

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Masahiro Ikuma do Observatório Astronômico Nacional do Japão, coautor deste estudo, explica: “A teoria da formação de gigantes gasosos proposta por meus alunos e eu previmos a diversidade na composição da atmosfera quente de Júpiter e ajudou a estimular essa investigação das propriedades atmosféricas”.

Este novo estudo, que identifica grupos de atmosferas semelhantes de exoplanetas, ajudará a melhorar os modelos teóricos e nos aproximará de uma compreensão abrangente da formação planetária. Na próxima década, novos dados de telescópios espaciais de próxima geração, incluindo o Telescópio Espacial James Webb, Twinkle e Ariel, fornecerão dados para milhares de exoplanetas, permitindo e exigindo novas classes para classificar exoplanetas fora do escopo dos métodos explorados neste pesquisar. .

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