Se você colocar uma grande pedra preta no sol por algumas horas e depois tocá-la, espera que a parte mais quente da rocha seja aquela que estava voltada para o sol, certo? Bem, quando se trata de exoplanetas, suas expectativas serão desafiadas. Uma nova análise de um sistema exoplanetário bem estudado revela que um dos planetas - que não é uma grande rocha negra, mas uma bola de gás semelhante a Júpiter - tem sua parte mais quente oposta à de sua estrela.
O sistema Upsilon Andromedae, que fica a 44 anos-luz da Terra na constelação de Andrômeda, é um sistema muito estudado de planetas que orbitam em torno de uma estrela um pouco mais massiva e um pouco mais quente que o nosso Sol.
O planeta mais próximo da estrela, o upsilon Andrômeda b, foi o primeiro exoplaneta a ter sua temperatura medida pelo Telescópio Espacial Spitzer. Como relatamos em 2006, pensava-se que o upsilon Andrômeda b estivesse preso à estrela e mostrasse as mudanças de temperatura correspondentes ao redor da estrela hospedeira. Ou seja, como foi atrás da estrela da nossa perspectiva, o rosto estava mais quente do que quando estava na frente da estrela da nossa perspectiva. Simples o suficiente, certo? Estes resultados originais foram publicados em um artigo em Ciência em 27 de outubro de 2006, disponível aqui.
Como se vê, esse cenário de mudança de temperatura não é o caso. Brad Hansen, professor de física e astronomia da UCLA, coautor do artigo de 2006 e dos resultados atualizados, explica: “O relatório original foi baseado em apenas algumas horas de dados, coletados no início da missão, para verificar se tais uma medição foi até possível (é próxima do limite do desempenho esperado do instrumento). Como as observações sugeriram que era possível detectar, recebemos uma quantidade maior de tempo para fazê-lo com mais detalhes. ”
Observações do upsilon Andromedae b foram feitas com o Spitzer novamente em fevereiro de 2009. Quando os astrônomos puderam estudar mais o planeta, descobriram algo estranho - o quão quente o planeta estava quando passou na frente da estrela da nossa perspectiva. muito mais quente do que quando passou para trás, exatamente o oposto do que se esperaria, e o oposto dos resultados que eles publicaram originalmente. Aqui está um link para uma animação que ajuda a explicar esse recurso estranho do planeta.
O que os astrônomos descobriram - e ainda não explicaram completamente - é que existe um "ponto quente" a cerca de 80 graus do lado oposto da face do planeta que está apontado para a estrela. Em outras palavras, o ponto mais quente do planeta não está do lado do planeta que recebe mais radiação da estrela.
Isso por si só não é uma novidade. Hansen disse: “Existem vários exoplanetas observados com pontos quentes, incluindo alguns cujos pontos são deslocados em relação à localização de frente para a estrela (um exemplo é o sistema HD189733b, muito bem estudado). A principal diferença nesse caso é que a mudança que observamos é a maior conhecida. ”
O Upsilon Andromedae b não transita na frente de sua estrela do nosso ponto de vista sobre a Terra. Sua órbita é inclinada em cerca de 30 graus, de modo que parece estar passando "abaixo" da estrela quando se aproxima da frente. Isso significa que os astrônomos não podem usar o método de trânsito do estudo exoplanetário para controlar sua órbita, mas sim medir a força que o planeta exerce sobre a estrela. Foi determinado que o upsilon Andromedae b orbita a cada 4,6 dias, tem uma massa de 0,69 a de Júpiter e tem cerca de 1,3 raios de diâmetro em Júpiter. Para ter uma idéia melhor de todo o sistema de Andromedae, veja esta história que publicamos no início deste ano.
Então, o que exatamente poderia estar causando esse ponto quente bizarramente colocado no planeta? Os autores do artigo sugerem que os ventos equatoriais - bem como os de Júpiter - poderiam transferir calor ao redor do planeta.
Hansen explicou: “No ponto sub-estelar (o mais próximo à estrela), a quantidade de radiação absorvida pela estrela é mais alta, de modo que o gás é aquecido mais. Portanto, tenderá a fluir da região quente para as regiões frias. Isso, combinado com a rotação, dará uma estrutura semelhante ao "vento comercial" ao fluxo de gás no planeta ... A grande incerteza é como essa energia é eventualmente dissipada. O fato de observarmos um ponto quente a aproximadamente 90 graus sugere que isso ocorre em algum lugar próximo ao “terminador” (a borda dia / noite). De alguma forma, os ventos estão fluindo do ponto sub-estelar e depois se dissipando à medida que se aproximam do lado noturno. Especulamos que isso possa ser da formação de algum tipo de choque dianteiro. ”
Hansen disse que não tem certeza do tamanho desse ponto quente. “Temos apenas uma medida muito grosseira disso, então modelamos basicamente dois hemisférios - um mais quente que o outro. Pode-se tornar o local menor e correspondentemente mais quente e você obterá o mesmo efeito. Portanto, pode-se trocar o tamanho do ponto versus o contraste da temperatura enquanto ainda corresponde às observações. ”
O artigo mais recente, em co-autoria de membros dos Estados Unidos e do Reino Unido, aparecerá no Jornal Astrofísico. Se você gostaria de sair e ver o upsilon de estrelas Andromedae, aqui está um gráfico de estrelas.
Fonte: JPL Press Release, Arxiv aqui e aqui, entrevista por e-mail com o professor Brad Hansen.
