Uma equipe de astrônomos liderada por Elyar Sedaghati, um bolsista ESO e recém-graduado da TU Berlin, examinou a atmosfera do exoplaneta [WASP-19b] com mais detalhes do que nunca. Este planeta notável tem aproximadamente a mesma massa de Júpiter, mas está tão perto de sua estrela-mãe que completa uma órbita em apenas 19 horas e estima-se que sua atmosfera tenha uma temperatura de cerca de 2.000 graus Celsius.

Conforme WASP-19b passa na frente de sua estrela-mãe, parte da luz das estrelas atravessa a atmosfera do planeta e deixa impressões digitais sutis na luz que eventualmente atinge a Terra. Usando o instrumento FORS2 no Very Large Telescope, a equipe foi capaz de analisar cuidadosamente esta luz e deduzir que a atmosfera continha pequenas quantidades de óxido de titânio, água e vestígios de sódio, ao lado de uma névoa global fortemente dispersa.

"Detectar essas moléculas é, Contudo, nenhum feito simples, "explica Elyar Sedaghati, que passou 2 anos como estudante ESO para trabalhar neste projeto. "Não precisamos apenas de dados de qualidade excepcional, mas também precisamos realizar uma análise sofisticada. Usamos um algoritmo que explora muitos milhões de espectros abrangendo uma ampla gama de composições químicas, temperaturas, e propriedades de nuvem ou neblina para tirar nossas conclusões. "

O óxido de titânio raramente é visto na Terra. Sabe-se que existe na atmosfera de estrelas frias. Nas atmosferas de planetas quentes como WASP-19b, ele atua como um absorvedor de calor. Se estiver presente em quantidades grandes o suficiente, essas moléculas evitam que o calor entre ou escape pela atmosfera, levando a uma inversão térmica - a temperatura é mais alta na alta atmosfera e mais baixa mais abaixo, o oposto da situação normal. O ozônio desempenha um papel semelhante na atmosfera da Terra, onde causa inversão na estratosfera.

"A presença de óxido de titânio na atmosfera de WASP-19b pode ter efeitos substanciais na estrutura e na circulação da temperatura atmosférica." explica Ryan MacDonald, outro membro da equipe e um astrônomo da Universidade de Cambridge, Reino Unido. "Ser capaz de examinar exoplanetas neste nível de detalhe é promissor e muito excitante." acrescenta Nikku Madhusudhan, da Universidade de Cambridge, que supervisionou a interpretação teórica das observações.

Os astrônomos coletaram observações do WASP-19b durante um período de mais de um ano. Medindo as variações relativas no raio do planeta em diferentes comprimentos de onda de luz que passaram pela atmosfera do exoplaneta e comparando as observações aos modelos atmosféricos, eles podem extrapolar propriedades diferentes, como o conteúdo químico, da atmosfera do exoplaneta.

Esta nova informação sobre a presença de óxidos metálicos como óxido de titânio e outras substâncias permitirá uma modelagem muito melhor de atmosferas de exoplanetas. Olhando para o futuro, uma vez que os astrônomos são capazes de observar a atmosfera de planetas possivelmente habitáveis, os modelos aprimorados darão a eles uma ideia muito melhor de como interpretar essas observações.

“Esta importante descoberta é o resultado de uma reforma do instrumento FORS2 que foi feita exatamente para este propósito, "adiciona o membro da equipe Henri Boffin, do ESO, quem liderou o projeto de reforma. "Desde então, O FORS2 tornou-se o melhor instrumento para realizar este tipo de estudo desde o início. "

Esta pesquisa foi apresentada no artigo intitulado "Detecção de óxido de titânio na atmosfera de um Júpiter quente" por Elyar Sedaghati et. al. aparecer em Natureza .