O telescópio espacial CHEOPS, cujo centro de operações científicas está baseado na Universidade de Genebra (UNIGE), traz novas informações sobre o misterioso exoplaneta WASP-76b. Esta gigante ultra quente é marcada por uma assimetria entre a quantidade de luz observada em seu terminador leste - a linha imaginária que separa seu lado noturno do diurno - e aquela observada em seu terminador oeste.
Cada glória é única, dependendo da composição da atmosfera do planeta e das cores da luz da estrela que a ilumina. WASP-76 (a estrela de WASP-76b) é uma estrela da sequência principal amarela e branca como o Sol, mas estrelas diferentes criam glórias de cores e padrões diferentes.
© ESA, trabalho realizado por ATG sob contrato com a ESA. CC BY-SA 3.0 IGO
Essa particularidade seria devida a uma "glória", um fenômeno luminoso semelhante a um arco-íris, que ocorre quando a luz da estrela - o "sol" ao redor do qual o exoplaneta orbita - é refletida por nuvens compostas de uma substância perfeitamente uniforme. Se esta hipótese for confirmada, seria a primeira detecção deste fenômeno fora do nosso sistema solar.
Estes trabalhos, realizados em colaboração com a Agência Espacial Europeia (ESA) e a Universidade de Berna (UNIBE), são apresentados em Astronomy & Astrophysics.
WASP-76b é um planeta gigante ultra quente. Orbitando sua estrela hospedeira doze vezes mais perto do que Mercúrio orbita ao redor do nosso Sol, recebe mais de 4000 vezes a radiação do Sol na Terra. "O exoplaneta é 'inflado' pelas intensas radiações de sua estrela. Assim, embora seja 10% menos massivo que nossa prima Júpiter, é quase duas vezes maior que ela", explica Monika Lendl, professora assistente no Departamento de Astronomia da Faculdade de Ciências da UNIGE, e coautora do estudo.
Desde sua descoberta em 2013, WASP-76b tem sido minuciosamente examinado por astrônomos. Uma imagem estranhamente infernal emergiu. Um dos lados do planeta está sempre voltado para sua estrela, alcançando temperaturas de 2400 graus Celsius. Elementos que formariam rochas na Terra derretem e evaporam, antes de condensar no lado noturno, um pouco mais frio, criando nuvens de ferro que gotejam em chuva de ferro.
A contribuição crucial do CHEOPS
Uma das observações mais perturbadoras, para os astrônomos, é a assimetria entre os dois terminadores do planeta. O terminador sendo essa linha imaginária que separa o lado dia do lado noite de um planeta. No caso de WASP-76b, as observações mostram um aumento na quantidade de luz para o terminador a leste do planeta em comparação com aquele que se encontra a oeste.
Para resolver este mistério, os astrônomos utilizaram nada menos que vinte e três observações com o telescópio espacial CHEOPS, distribuídas ao longo de três anos. O satélite da ESA, pilotado pela Suíça e cujo centro de operações científicas está localizado no Departamento de Astronomia da UNIGE, observou muitos eclipses secundários do planeta (quando passa atrás de sua estrela) e várias curvas de fase (observação contínua durante uma volta completa do planeta).
Representação artística do telescópio espacial CHEOPS.
© ESA / ATG medialab
Combinando estas novas informações com as de outros telescópios (TESS, Hubble e Spitzer), os astrônomos foram capazes de avançar uma hipótese surpreendente para explicar o excesso de fluxo luminoso do lado leste do planeta: "esse brilho inesperado poderia ser causado por uma reflexão forte, localizada e anisotrópica - isto é, dependente da direção - o que chamamos de ''glória''", explica Olivier Demangeon, pesquisador no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço em Portugal e autor principal do estudo.
Uma primeira fora do nosso sistema solar
As glórias são fenômenos comuns na Terra. Também foram observadas em Vênus. O efeito, semelhante a um arco-íris, ocorre quando a luz é refletida por nuvens compostas de uma substância perfeitamente uniforme. No caso da Terra, a nuvem é composta por gotículas de água, mas para WASP-76b, o mistério permanece. Pode ser que seja de ferro, uma vez que este já foi detectado na atmosfera extremamente quente do planeta. A detecção deste fenômeno em WASP-76b é a primeira do seu tipo fora do nosso sistema solar.
"Se nenhuma glória foi observada antes fora do nosso sistema solar, é porque esse fenômeno requer condições muito particulares. Primeiro, as partículas atmosféricas devem ser quase perfeitamente esféricas, completamente uniformes e suficientemente estáveis para serem observadas por um longo período. A estrela vizinha do planeta deve brilhar diretamente sobre ela, e o observador ou observadora - aqui CHEOPS - deve estar na posição correta", explica Olivier Demangeon.
Resultados a serem confirmados
Mais dados serão necessários para afirmar com certeza que este intrigante excesso de luz no terminador leste de WASP-76b é uma glória. Essa confirmação atestaria a presença de nuvens compostas de gotículas perfeitamente esféricas, existindo há pelo menos três anos, ou que se renovariam constantemente. Para que tais nuvens persistam, a temperatura da atmosfera também deveria ser estável ao longo do tempo - um vislumbre fascinante e detalhado do que poderia estar acontecendo em WASP-76b.
A detecção de fenômenos tão minúsculos a uma distância tão grande permitirá aos cientistas e engenheiros identificar outros, igualmente cruciais. Como, por exemplo, a reflexão da luz estelar em lagos e oceanos líquidos - uma condição necessária para a habitabilidade.