GJ 1214b

Astrônomos do ESO analisaram a atmosfera de uma super-Terra através do VLT (Very Large Telescope), em Monte Paranal, Chile. O exoplaneta, conhecido como GJ 1214 b, foi estudado quando transitou na frente da sua estrela hospedeira. Os cientistas aproveitaram esta oportunidade para observar uma fração da radiação estelar que atravessou sua atmosfera. Sabemos agora que a atmosfera deste exoplaneta é composta essencialmente por água, que se apresenta sob a forma de vapor ou dominada por nuvens espessas ou névoas. O exoplaneta GJ 1214 b foi descoberto em 2009 através do dispositivo HARPS, instalado no telescópio de 3,6 metros do ESO, situado no Chile. Os resultados iniciais indicavam que este exoplaneta tinha uma atmosfera, a qual foi agora confirmada e estudada em detalhe por uma equipe internacional de astrônomos, liderada por Jacob Bean (Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics), utilizando o instrumento FORS montado no VLT (Very Large Telescope) do ESO. Jacob Bean afirmou: O exoplaneta GJ 1214 b tem um raio cerca de 2,6 vezes maior do que o da Terra e possui cerca de 6,5 vezes mais massa que a Terra, 2% da massa de Júpiter, o que o coloca naturalmente na classe das super-Terras. A sua estrela hospedeira reside a cerca de 40 anos-luz de distância da Terra na constelação de Ofiúco (ou Serpentário). GJ 1214 é uma estrela anã vermelha, com baixa luminosidade e também pequena no seu diâmetro, o que quer dizer que o tamanho do exoplaneta é relativamente grande quando comparado com o disco estelar, tornando-o razoavelmente fácil de estudar. O exoplaneta passa em frente do disco da estrela progenitora a cada 38 horas, à medida que a orbita a uma distância de apenas dois milhões de quilômetros: cerca de setenta e cinco vezes mais perto da sua estrela que a órbita da Terra em torno do Sol. Para estudar a atmosfera, a equipe observou a radiação vinda da estrela à medida que o exoplaneta passava à sua frente. Durante estes trânsitos, uma pequena fração da radiação estelar atravessa a atmosfera do exoplaneta e, felizmente, dependendo da composição química e do tempo atmosférico no exoplaneta, comprimentos de onda específicos são absorvidos. A equipe comparou depois estas novas e precisas medições com o que se esperaria observar para várias composições atmosféricas específicas. Antes destas observações, três atmosferas possíveis para GJ 1214 b foram propostas:
1 - Rodeado por água: como este exoplaneta está perto demais de sua estrela, grande parte da água estaria na atmosfera como vapor;
2 - Atmosfera de hidrogênio: uma exoplaneta rochoso rodeado de nuvens altas ou nevoeiros opacos que obscureceriam sua visão;
3 - Um Mini-Netuno: um exoplaneta com pequeno núcleo rochoso e uma atmosfera muito espessa, rica em Hidrogênio.

As novas medições no espectro próximo do infra-vermelho (780 a 1.000 nanômetros) não mostram sinais de forte abundância de hidrogênio e por isso a terceira hipótese está definitivamente excluída. Portanto, ficamos com as opções 1 e 2: ou a atmosfera é rica em vapor ou encontra-se coberta por nuvens ou nevoeiros, semelhantes aos observados nas atmosferas de Vênus e Titã em nosso Sistema Solar, as quais escondem a assinatura do hidrogênio. Jacob Bean completa afirmando: Até antes desta pesquisa tínhamos descoberto gases como hidrogênio e vapor de sódio nas atmosferas de “Júpiteres quentes” através do estudo do trânsito, situação quando o exoplaneta passa entre sua estrela e a Terra, permitindo-nos ver em que comprimentos a radiação luminosa da estrela é absorvida. A assinatura química resultante nos permite decompor os elementos químicos presentes na atmosfera de um exoplaneta, um mundo cuja imagem nós não conseguimos ver diretamente. Neste caso, GJ 1214 b atravessa a sua estrela hospedeira durante cinqüenta minutos de cada órbita de 38 horas. Este cenário nos abriu uma passagem para os estudos da atmosfera de uma super-Terra que futuramente será revelada em maiores detalhes.

Créditos: Eternos Aprendizes