A busca por exoplanetas revelou muitos estudos de caso fascinantes. Por exemplo, pesquisas revelaram muitos "Hot Jupiters", gigantes de gás que são similares em tamanho a Júpiter, mas orbitam muito perto de seus sóis. Esse tipo específico de exoplaneta tem sido uma fonte de interesse para os astrônomos, principalmente porque sua existência desafia o pensamento convencional sobre onde gigantes gasosos podem existir em um sistema estelar.
Por isso, uma equipe internacional liderada por pesquisadores do European Southern Observatory (ESO) usou o Very Large Telescope (VLT) para ter uma melhor visão do WASP-19b, um Júpiter Quente localizado a 815 anos-luz da Terra. No curso dessas observações, eles notaram que a atmosfera do planeta continha vestígios de óxido de titânio, tornando essa a primeira vez que esse composto foi detectado na atmosfera de um gigante gasoso.
O estudo que descreve suas descobertas, intitulado "Detecção de óxido de titânio na atmosfera de um Júpiter quente", apareceu recentemente na revista científica Natureza.Liderada por Elyar Sedaghati - recém-formado pela Universidade Técnica de Berlim e pesquisador do Observatório Europeu do Sul -, a equipe usou os dados coletados pelo VLT ao longo de um ano para estudar o WASP-19b.
Como todos os Júpiteres Quentes, o WASP-19b tem aproximadamente a mesma massa que Júpiter e orbita muito perto de seu sol. De fato, seu período orbital é tão curto - apenas 19 horas - que as temperaturas em sua atmosfera são estimadas em 2273 K (2000 ° C; 3632 ° F). Isso é quatro vezes mais quente que Vênus, onde as temperaturas são quentes o suficiente para derreter o chumbo! De fato, as temperaturas no WASP-19b são quentes o suficiente para derreter minerais de silicato e platina!
O estudo contou com o instrumento FOcal Reducer / Spectrograph 2 de baixa dispersão (FORS2) no VLT, um instrumento óptico multimodo capaz de realizar imagens, espectroscopia e o estudo da luz polarizada (polarimetria). Usando o FORS2, a equipe observando o planeta passando na frente de sua estrela (também conhecida como trânsito), que revelou espectros valiosos de sua atmosfera.
Depois de analisar cuidadosamente a luz que passava por suas nuvens nebulosas, a equipe ficou surpresa ao encontrar pequenas quantidades de óxido de titânio (além de sódio e água). Como Elyar Sedaghati, que passou 2 anos como estudante do ESO para trabalhar neste projeto, disse sobre a descoberta em um comunicado de imprensa da ES:
“Detectar essas moléculas não é, no entanto, um feito simples. Não apenas precisamos de dados de qualidade excepcional, mas também precisamos realizar uma análise sofisticada. Utilizamos um algoritmo que explora muitos milhões de espectros que abrangem uma ampla variedade de composições químicas, temperaturas e propriedades de nuvens ou neblinas, a fim de tirar nossas conclusões.”
O óxido de titânio é um composto muito raro que é conhecido por existir nas atmosferas de estrelas frias. Em pequenas quantidades, atua como um absorvedor de calor e, portanto, provavelmente é parcialmente responsável pelo WASP-19b que experimenta temperaturas tão altas. Em quantidades suficientemente grandes, pode impedir que o calor entre ou escape de uma atmosfera, causando o que é conhecido como inversão térmica.
Este é um fenômeno em que as temperaturas são mais altas na atmosfera superior e mais abaixo. Na Terra, o ozônio desempenha um papel semelhante, causando uma inversão de temperaturas na estratosfera. Mas nos gigantes do gás, é o contrário do que geralmente acontece. Enquanto Júpiter, Saturno, Urano e Netuno experimentam temperaturas mais baixas em suas atmosferas superiores, as temperaturas são muito mais quentes perto do núcleo devido a aumentos de pressão.
A equipe acredita que a presença desse composto pode ter um efeito substancial na temperatura, estrutura e circulação da atmosfera. Além disso, o fato de a equipe ter conseguido detectar esse composto (o primeiro para pesquisadores de exoplanetas) é uma indicação de como os estudos sobre exoplanetas estão alcançando novos níveis de detalhe. É provável que tudo isso tenha um impacto profundo em estudos futuros de atmosferas de exoplanetas.
O estudo também não teria sido possível, não fosse o instrumento FORS2, que foi adicionado à matriz VLT nos últimos anos. Como Henri Boffin, o cientista de instrumentos que liderou o projeto de reforma, comentou:
“Essa importante descoberta é o resultado de uma reforma do instrumento FORS2 que foi feito exatamente para esse fim. Desde então, o FORS2 se tornou o melhor instrumento para realizar esse tipo de estudo desde o início.”
Olhando para o futuro, está claro que a detecção de óxidos metálicos e outras substâncias similares em atmosferas de exoplanetas também permitirá a criação de melhores modelos atmosféricos. Com isso em mãos, os astrônomos poderão realizar estudos muito mais detalhados e precisos sobre as atmosferas de exoplanetas, o que lhes permitirá avaliar com maior certeza se algum deles é ou não habitável.
Portanto, embora este último planeta não tenha chance de sustentar a vida - você terá mais sorte em encontrar cubos de gelo no deserto de Gobi! - sua descoberta poderia ajudar a apontar o caminho para exoplanetas habitáveis no futuro. A um passo de encontrar um mundo que pudesse sustentar a vida, ou possivelmente o esquivo Earth 2.0!
