A equipe internacional, liderada pela astrofísica Carolina von Essen, usou o espectrógrafo OSIRIS no Gran Telescopio Canarias (GTC) para estudar a composição química de um planeta cuja temperatura de equilíbrio é de cerca de 3.200 ° C.
Crédito da arte: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)
A estrela hospedeira é a HD 15082, localizada a cerca de 380 anos-luz de distância da Terra, na constelação norte de Andrômeda. A estrela é uma variável Delta Scuti e de trânsito planetário. O planeta extrasolar tipo Júpiter quente, HD 15082b ou WASP-33b, orbita a estrela com um período orbital de 1,22 dias.
As pulsações estelares pronunciadas, mostrando períodos comparáveis à duração do trânsito primário, interferem na modelagem do trânsito. Assim, é extremamente desafiador realizar uma caracterização adequada das propriedades físicas do exoplaneta sem abordar a variabilidade da estrela.
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| Simples arte |
O WASP-33b é muito interessante por si só: sua temperatura é de cerca de 3.200 oC, o que o coloca entre os poucos exoplanetas "Ultra Hot Jupiter" conhecidos até o momento. Seu período orbital é tão curto quanto 29 horas, e sua órbita é quase perpendicular ao plano equatorial da estrela. Entre outras coleções de peculiaridades, sua sensação de movimento é contrária àquela da rotação da estrela.
TESS - Crédito da imagem: Goddard Space Flight Center da NASA
O estudo, publicado na revista Astronomy & Astrophysics, analisa a composição química de sua atmosfera. Isso é importante porque “Os modelos atuais de atmosferas exoplanetárias prevêem que os Júpiteres Ultra-quentes não devem ter nuvens e apresentam uma gama de óxidos no espectro visível, como óxido de vanádio, óxido de titânio e óxido de alumínio”, explica Carolina von. Essen, da Universidade de Aarhus (Dinamarca), a principal investigadora deste estudo. “Mas há um número limitado de exoplanetas para os quais essas moléculas foram detectadas com uma significância elevada, o que nos faz questionar os modelos”.
Uma determinação detalhada da composição química dos Júpiteres Ultra-quentes tem o potencial de desafiar modelos atuais de atmosferas de exoplanetas. Existe uma estreita simbiose entre modelos e observações, da qual este estudo é um bom exemplo, pois revela o primeiro sinal de óxido de alumínio na atmosfera do WASP-33b, como previa a teoria.
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| O instrumento OSIRIS instalado em um dos focos do Grande Telescópio CANARIAS (GTC). Autor: Pablo Bonet. |
“GTC e OSIRIS, sensibilidade e performances foram fundamentais para o sucesso dessas observações desafiadoras”, diz Herve Bouy, co-autor deste artigo. “Essa combinação fez do GTC, nos últimos anos, um telescópio chave no estudo de atmosferas exoplanetárias”, acrescenta Antonio Cabrera Lavers, chefe de operações científicas do GTC.
Os dados de alta precisão coletados pelo GTC / OSIRIS permitiram que essa equipe construísse um modelo fisicamente motivado da variabilidade intrínseca da estrela hospedeira. Aqui, as pulsações do WASP-33 e suas mudanças de amplitude com o comprimento de onda foram levadas em consideração ao determinar a variabilidade cromática do tamanho planetário.
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| O instrumento OSIRIS instalado em um dos focos do Grande Telescópio CANARIAS (GTC), em posição vertical e com a observação aberta. Autor: Pablo Bonet. |
"Utilizando métodos modernos para determinar a composição química do WASP-33b", declarou von Essen ", descobrimos que a característica observada no espectro de transmissão do WASP-33b entre 450 e 550 nm pode ser melhor explicada pelo óxido de alumínio em sua atmosfera". A equipe não encontrou evidências significativas de outras moléculas, mas uma abundância bastante alta de óxido de alumínio. Assim, novas observações de instrumentos baseados no solo e baseados no espaço serão necessárias para confirmar essa detecção.
Fontes: IAC / Artigo científico: C. von Essen et al. Um espectro de transmissão óptica do ultra-quente Jupiter WASP-33b. Primeira indicação de óxido de alumínio em um exoplaneta. A & A. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201833837
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