Uma equipe internacional de pesquisadores, liderado por astrônomos da Universidade de Amsterdã, demonstrou diretamente a presença de ferro na atmosfera de um exoplaneta pela primeira vez. Os pesquisadores descobriram linhas de emissão de átomos de ferro sem carga no espectro de luz do KELT-9b. A observação foi complicada porque o exoplaneta é ofuscado por sua brilhante estrela hospedeira.

O exoplaneta KELT-9b orbita em torno de sua estrela KELT-9 em 36 horas. A estrela e o planeta estão localizados a uma distância de aproximadamente 620 anos-luz da Terra na constelação de Cygnus. A estrela tem uma temperatura de mais de 10, 000 graus, quase duas vezes mais quente que o sol. O planeta KELT-9b é maior que Júpiter. Está perto de sua estrela, cerca de trinta vezes mais perto do sol do que a Terra.

Os pesquisadores já sabiam que deveria haver ferro na atmosfera planetária. Alguns anos atrás, eles já viram sinais disso ao estudar a luz das estrelas enquanto o planeta passava na frente de sua estrela

Nas novas observações, os pesquisadores olharam diretamente para a luz do planeta. Isso é complicado, como o planeta é ofuscado pela luz de sua estrela. Além disso, devido à sua proximidade com a estrela hospedeira, um ano no planeta dura cerca de um dia e meio. Durante a metade deste curto 'ano, "o lado noturno do planeta está voltado para a Terra, mas isso é muito escuro para ser visto. Assim, os pesquisadores captaram a luz durante estreitas 8 horas antes de o planeta desaparecer atrás da estrela, para observar que está mais quente, lado mais brilhante do dia.

Lorenzo Pino (Universidade de Amsterdã), autor principal do estudo, compara a busca pela luz do exoplaneta no brilho de sua estrela hospedeira com a observação de um vaga-lume próximo a um poste:"Há alguns anos, vimos a sombra do vaga-lume, ou no nosso caso, a sombra do exoplaneta. Agora olhamos diretamente para o exoplaneta. "

Correlação cruzada

Os pesquisadores fizeram suas observações na ilha espanhola de La Palma na noite de 22 de julho, 2018 usando um telescópio italiano, o Telescopio Nazionale Galileo. Este telescópio possui HARPS-N, um espectrógrafo que pode dividir a luz e revelar a presença de átomos e moléculas específicas. Os pesquisadores extraíram as linhas de emissão de átomos usando uma técnica chamada correlação cruzada.

Pino compara a correlação cruzada com o Photoshopping de uma série de imagens de filmes:"A estrela está parada, mas o planeta está se movendo. A correlação cruzada é uma espécie de filtro que se move com o planeta. Isso nos permite isolar a luz planetária. "

telescópio espacial Hubble

Com base nos dados, os pesquisadores agora pensam que o ferro na atmosfera do exoplaneta KELT-9b aquece a parte superior da atmosfera, tornando-o mais quente do que a parte inferior. A ideia é que o ferro absorva a luz das estrelas, aquecendo assim a atmosfera. Na terra, um processo semelhante ocorre na atmosfera. Contudo, neste caso, não é o ferro, mas o ozônio, que aquece as camadas superiores.

No futuro, os pesquisadores esperam realizar uma investigação mais profunda medindo com precisão o conteúdo de ferro na atmosfera planetária. Por exemplo, isso poderia acontecer usando o Telescópio Espacial Hubble, no qual Lorenzo Pino foi designado para tempo de observação. Em última análise, os pesquisadores esperam revelar o quão quente, exoplanetas gigantes gasosos como o KELT-9b emergem e porque não há exemplos comparáveis ​​em nosso próprio sistema solar.