p Um novo estudo liderado por cientistas do Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) revela que o exoplaneta gigante WASP-69b carrega uma cauda semelhante a um cometa composta de partículas de hélio que escapam de seu campo gravitacional e são impulsionadas pela radiação ultravioleta de sua estrela. Os resultados deste trabalho são publicados hoje na revista. Ciência . p Para detectar a atmosfera do exoplaneta gigante WASP-69b, os cientistas usaram o instrumento CARMENES, que está instalado no telescópio de 3,5 metros do Observatório Calar Alto (localizado em Almería, Espanha). Este espectrógrafo cobre simultaneamente a faixa de comprimento de onda visível e o infravermelho próximo em alta resolução espectral. Isso permitiu revelar a composição da atmosfera desse exoplaneta e tirar conclusões sobre a velocidade das partículas de hélio que saem do campo gravitacional do planeta e o comprimento da cauda que produzem.

p O planeta foi observado durante um trânsito, quando passou na frente de sua estrela hospedeira. Durante este evento, o planeta e sua atmosfera eclipsam parte da luz das estrelas. "Observamos um escurecimento mais forte e duradouro da luz das estrelas em uma região do espectro onde o gás hélio absorve luz, "diz Lisa Nortmann, pesquisador do IAC e autor principal do artigo publicado hoje na revista Ciência . "A maior duração dessa absorção nos permite inferir a presença de uma cauda, " Ela adiciona.

p Mas este não é o único resultado descrito no artigo. Os autores também analisaram quatro outros planetas de forma semelhante. Estes são os exoplanetas quentes HD 189733b e HD 209458b, que têm uma massa semelhante à de Júpiter, o planeta gigante extremamente quente KELT-9b e o exoplaneta do tamanho de Netuno GJ 436b. A análise não mostra exosferas extensas de hélio em torno dos últimos três planetas, que desafia as previsões teóricas anteriores. O quente Júpiter HD 189733b, por outro lado, revela um sinal claro de absorção de hélio, embora aqui, o envelope de hélio é mais compacto e não forma cauda.

p A equipe também investigou as estrelas hospedeiras dos cinco exoplanetas usando dados da Missão de Raios-X Multi-Espelho da Agência Espacial Européia (ESA XMM-Newton). Eles detectaram hélio na atmosfera dos planetas que recebem a maior quantidade de raios-X e radiação ultravioleta extrema de suas estrelas hospedeiras. "Este é o primeiro grande passo para descobrir como as atmosferas de exoplanetas evoluem ao longo do tempo, e de que poderia resultar a distribuição de massas e raios da população observada de planetas da super-Terra e mini-Netuno, "diz Enric Pallé, Pesquisador do IAC e coautor da publicação.

p Os resultados de tais estudos podem confirmar que a radiação extrema da estrela hospedeira pode retirar o envelope gasoso de planetas gigantes (semelhantes a Júpiter ou Netuno) e transformá-los em planetas rochosos com densidades semelhantes a Vênus ou a Terra. "No passado, estudos de fuga atmosférica, como o que vimos em WASP-69b, foram baseados em observações espaciais de hidrogênio no ultravioleta distante, uma região espectral de acesso muito limitado e fortemente afetada pela absorção interestelar, "diz Michael Salz, pesquisador da Universidade de Hamburgo e primeiro autor de uma publicação associada da mesma equipe, que se concentra nos detalhes da detecção em HD 189733b a ser publicado na revista Astronomia e Astrofísica . "Nossos resultados mostram que o hélio é um novo traçador muito promissor para estudar o escape atmosférico em exoplanetas."

p Esta nova linha de pesquisa permitirá que a comunidade de pesquisadores especializados em caracterização de atmosferas de exoplanetas compare os processos de evaporação em uma grande amostra de planetas e responda a perguntas como se os planetas com períodos orbitais ultracurtos são na verdade os núcleos evaporados de antigos Júpiteres quentes .

p O instrumento CARMENES foi desenvolvido por um consórcio de onze instituições espanholas e alemãs, incluindo o IAC. Ele foi projetado para pesquisar planetas do tipo terrestre na zona habitável de estrelas M, a região em torno de uma estrela onde as condições permitem a existência de água líquida. Os resultados publicados hoje demonstram a capacidade do instrumento em contribuir significativamente para o campo de pesquisa da atmosfera de exoplanetas.