p Astrônomos da Penn State usaram o Telescópio Espacial Hubble para encontrar um planeta gigante e escaldante fora de nosso sistema solar, onde a atmosfera "neva" óxido de titânio. Essas observações do Hubble são as primeiras detecções desse processo de "neve fora", chamada de "armadilha fria, "em um exoplaneta. Esta descoberta, e outras observações feitas pela equipe da Penn State, fornecem informações sobre a complexidade do clima e da composição atmosférica em exoplanetas, e pode algum dia ser útil para medir a habitabilidade de planetas do tamanho da Terra. p "De muitas maneiras, os estudos atmosféricos que estamos fazendo agora nesses tipos de planetas gasosos de 'Júpiter quente' são testes de como faremos estudos atmosféricos de terrestres, Planetas semelhantes à Terra, "disse Thomas Beatty, professor assistente de pesquisa de astronomia na Penn State e principal autor do estudo. "Entender mais sobre as atmosferas desses planetas e como eles funcionam nos ajudará quando estudarmos planetas menores que são mais difíceis de ver e têm características mais complicadas em suas atmosferas." Os resultados da equipe são publicados na edição de outubro de 2017 da The Astronomical Journal .

p A equipe de Beatty mirou no planeta Kepler-13Ab porque é um dos exoplanetas mais quentes conhecidos. Sua temperatura diurna é de quase 5, 000 graus Fahrenheit. O Kepler-13Ab está tão perto de sua estrela-mãe que está travado por maré, portanto, um lado sempre está voltado para a estrela, enquanto o outro lado está em escuridão permanente. A equipe descobriu que a queda de neve do protetor solar acontece apenas no lado noturno permanente do planeta. Qualquer visitante deste exoplaneta precisaria engarrafar um pouco do protetor solar, porque eles não o encontrarão no lado escaldante do dia.

p Os astrônomos não procuraram óxido de titânio especificamente. Em vez de, seus estudos revelaram que a atmosfera deste planeta gigante é mais fria em altitudes mais elevadas - o que foi surpreendente porque é o oposto do que acontece em outros Júpiteres quentes. O óxido de titânio nas atmosferas de outros Júpiteres quentes absorve a luz e a irradia novamente como calor, fazendo com que a atmosfera fique mais quente em altitudes mais elevadas. Mesmo em suas temperaturas muito mais frias, a maioria dos gigantes gasosos do nosso sistema solar também tem temperaturas mais quentes em altitudes mais elevadas.

p Intrigado com esta descoberta surpreendente, os pesquisadores concluíram que a forma gasosa de absorção de luz do óxido de titânio foi removida do lado diurno da atmosfera do planeta Kepler-13Ab. Sem o gás de óxido de titânio para absorver a luz das estrelas de entrada no lado diurno, a temperatura atmosférica lá fica mais fria com o aumento da altitude.

p Os astrônomos sugerem que ventos poderosos no Kepler-13Ab carregam o gás de óxido de titânio, condensando-o em flocos cristalinos que formam nuvens. A forte gravidade superficial do Kepler-13Ab - seis vezes maior que a de Júpiter - então puxa a neve de óxido de titânio para fora da atmosfera superior e a aprisiona na atmosfera inferior no lado noturno do planeta.

p "Entender o que define o clima de outros mundos tem sido um dos grandes quebra-cabeças da última década, "disse Jason Wright, professor associado de astronomia na Penn State, e um dos co-autores do estudo. "Ver esse processo de armadilha fria em ação nos fornece uma peça muito procurada e importante desse quebra-cabeça."

p As observações da equipe confirmam uma teoria de vários anos atrás de que esse tipo de precipitação poderia ocorrer em grandes, planetas quentes com poderosa gravidade. "Presumivelmente, este processo de precipitação está acontecendo na maioria dos Júpiteres quentes observados, mas todos esses gigantes gasosos têm gravidades superficiais mais baixas do que o Kepler-13Ab, "Beatty explicou." A neve de óxido de titânio não cai longe o suficiente nessas atmosferas, e então é varrido de volta para o lado mais quente do dia, revaporiza, e retorna ao estado gasoso. "

p Os pesquisadores usaram a Wide Field Camera 3 do Hubble para conduzir observações espectroscópicas da atmosfera do exoplaneta em luz infravermelha próxima. Hubble fez as observações enquanto o mundo distante viajava atrás de sua estrela, um evento de trânsito denominado eclipse secundário. Esse tipo de trânsito fornece informações sobre a temperatura dos componentes da atmosfera no lado diurno do exoplaneta.

p "Essas observações do Kepler-13Ab estão nos dizendo como condensados ​​e nuvens se formam na atmosfera de Júpiteres muito quentes, e como a gravidade afetará a composição da atmosfera, "Beatty explicou." Ao olhar para esses planetas, você precisa saber não só o quão quente eles são, mas também como é sua gravidade. "