Luz de planetas extra-solares detectada directamente pela primeira vez

2005-04-01

Estes gráficos, baseados nos dados obtidos pelo Spitzer, mostram a variação da radiação infravermelha para os dois sistemas estrela-planeta: TrES-1, em cima, e HD 209458, em baixo. O brilho infravermelho é a soma do brilho da estrela e do planeta, excepto quando o planeta se encontra escondido atrás da estrela – nessa altura, observa-se uma diminuição do brilho, pois apenas a estrela contribui com a sua parte. É esta variação do brilho que permite medir directamente a radiação infravermelha dos exoplanetas. Crédito: NASA/JPL-Caltech/D. Charbonneau (CfA) & NASA/JPL-Caltech/D. Deming (Goddard Space Flight Center).
Dois estudos independentes utilizaram observações obtidas com o Telescópio Espacial Spitzer
Spitzer Space Telescope
O Telescópio Espacial Spitzer é um telescópio de infravermelhos colocado em órbita pela NASA a 25 de Agosto de 2003. Este telescópio, anteriormente designado por Space InfraRed Telescope Facility (SIRTF), foi re-baptizado em homenagem a Lyman Spitzer, Jr. (1914-1997), um dos grandes astrofísicos norte-americanos do século XX. Espera-se que este observatório espacial contribua grandemente em diversos campos da Astrofísica, como por exemplo na procura de anãs castanhas e planetas gigantes, na descoberta e estudo de discos protoplanetários à volta de estrelas próximas, no estudo de galáxias ultraluminosas no infravermelho e de núcleos de galáxias activas, e no estudo do Universo primitivo.
(NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
) para detectarem a radiação
radiação electromagnética
A radiação electromagnética, ou luz, pode ser considerada como composta por partículas (os fotões) ou ondas. As suas propriedades dependem do comprimento de onda: ondas ou fotões com comprimentos de onda mais longos traduzem radiação menos energética. A radiação electromagnética, ou luz, é usualmente descrita como um conjunto de bandas de radiação, como por exemplo o infravermelho, o rádio ou os raios-X.
proveniente de dois planetas extra-solares
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
já conhecidos.

Um dos estudos é liderado por D. Deming, do Centro Goddard para o Voo Espacial (NASA) e encontra-se publicado na última edição da Nature; o outro trabalho aparecerá publicado numa próxima edição da revista Astrophysical Journal, sendo D. Charbonneau (Centro Smithsonian para a Astrofísica) o primeiro autor.

Até agora, todos os planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
extra-solares confirmados, incluindo os dois observados agora pelo Spitzer, foram descobertos indirectamente, por métodos que se baseiam nas perturbações gravitacionais que o planeta exerce sobre a estrela
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
, ou, mais recentemente, pelo método do trânsito
trânsito
Designa-se por trânsito a passagem de um objecto astronómico à frente do disco de um objecto maior e mais longínquo. Por exemplo, o trânsito de Vénus diante do Sol.
(a presença do planeta é inferida pela diminuição de luz proveniente da estrela, causada pela passagem do planeta em frente do disco da estrela). Ambos os métodos utilizam telescópios ópticos e, indirectamente, revelam a massa
massa
A massa é uma medida da quantidade de matéria de um dado corpo.
e o tamanho dos planetas, respectivamente.

Nos novos estudos realizados com o Spitzer, os investigadores analisaram directamente o brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
infravermelho
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
proveniente de dois planetas extra-solares, previamente descobertos: HD 209458b e TrES-1. São planetas gigantes gasosos
planeta joviano
Designam-se por planetas jovianos aqueles que se assemelham a Júpiter, ou seja, planetas gigantes com superfícies gasosas. No Sistema Solar, são planetas jovianos Júpiter, Saturno, Úrano e Neptuno.
que orbitam muito próximo das suas estrelas, sendo por isso muito quentes – daí serem chamados de Júpiteres quentes. Consequentemente, brilham fortemente no infravermelho.

Para distinguir o brilho infravermelho do planeta do da estrela, os astrónomos utilizam um pequeno truque. Primeiro, o Spitzer capta a radiação infravermelha total da estrela e do planeta; depois, quando o planeta, na sua órbita
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
em torno da estrela, desaparece para detrás desta, os astrónomos medem a radiação infravermelha da estrela. A subtracção das duas medições permite medir exactamente quanto da radiação infravermelha total é do planeta. Em comprimentos de onda do visível
radiação visível
A radiação visível é a região do espectro electromagnético que os nossos olhos detectam, compreendida entre os comprimentos de onda de 350 e 700 nm (frequências entre 4,3 e 7,5x1014Hz). Os nossos olhos distinguem luz visível de frequências diferentes, desde a luz violeta (radiação com comprimentos de onda ~ 400 nm), até à luz vermelha (com comprimentos de onda ~ 700 nm), passando pelo azul, anil, verde, amarelo e laranja.
, a luz da estrela sobrepõe-se de tal forma à luz do planeta, que não se pode determinar a luz que o planeta reflecte. Mas no infravermelho, o contraste estrela-planeta é mais favorável, pois o planeta emite a sua própria radiação.

A análise dos dados do Spitzer permitem concluir que ambos os planetas estão a uma temperatura de, pelo menos, 1000 graus kelvin
kelvin (K)
O kelvin (K) é a unidade fundamental SI de temperatura termodinâmica e é equivalente a 1/273,16 da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.
(727°C). Estas medições confirmam que os Júpiteres quentes são verdadeiramente quentes. Observações adicionais com o Spitzer já estão planeadas e estas permitirão obter mais informação sobre os ventos e a composição da atmosfera
atmosfera
1- Camada gasosa que envolva um planeta ou uma estrela. No caso das estrelas, entende-se por atmosfera as suas camadas mais exteriores. 2- A atmosfera (atm) é uma unidade de pressão equivalente a 101 325 Pa.
destes exoplanetas.

HD 209458b, descoberto em 1999 pelo método baseado nas perturbações gravitacionais que exerce sobre a sua estrela, tornou-se pouco tempo depois o primeiro exoplaneta a ser também detectado pelo método do trânsito. Por sua vez, TrES-1 foi descoberto pelo método do trânsito em 2004, no âmbito do programa Trans-Atlantic Exoplanet Survey, um levantamento de planetas extra-solares.

O Telescópio Espacial Spitzer é ideal para o estudo de planetas extra-solares que transitam estrelas do tamanho do Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
e que se encontrem até 500 anos-luz
ano-luz (al)
O ano-luz (al) é uma unidade de distância igual a 9,467305 x 1012 km, que corresponde à distância percorrida pela luz, no vácuo, durante um ano.
. Dos sete exoplanetas que se sabe que transitam as suas estrelas, só os dois aqui referidos verificam os restantes critérios. Espera-se que à medida que se descobrem mais, o Spitzer poderá observar a sua radiação infravermelha.

Fonte da notícia: http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2005-09/release.shtml