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Telescópio Spitzer revela como nuvens de areia se formam em exoplanetas

Em um novo estudo, pesquisadores investigaram as condições de formação de nuvens de silicatos (ou areia, no termo popular), encontradas na atmosfera de exoplanetas: eles descobriram o intervalo de temperatura necessário para sua formação, e que elas se mantêm visíveis mesmo na parte superior da atmosfera de mundos distantes. A descoberta foi possível graças à s observações de anãs marrons conduzidas pelo telescópio espacial Spitzer, aposentado em janeiro de 2020.

As anãs marrons são objetos intermediários que ficam no meio do caminho entre planetas e estrelas: elas são mais massivas que planetas, mas não o suficiente para a pressão do núcleo ser alta o suficiente para desencadear a fusão nuclear típica das estrelas. Muitas delas têm atmosferas quase indistinguíveis dos planetas gasosos como Júpiter, ou seja, podem ser usadas como “análogas” deles.

Dependendo da temperatura, as nuvens de silicatos podem ser visíveis nas atmosferas das anãs marrons (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)
Dependendo da temperatura, as nuvens de silicatos podem ser visíveis nas atmosferas das anãs marrons (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)

Dados do telescópio Spitzer já indicavam a presença de nuvens de silicato (minerais formadores de rochas) em grande parte das atmosferas das anãs marrons; contudo, em muitos casos, as evidências das nuvens eram fracas demais para se sustentarem. “Entender a atmosfera das anãs marrons e planetas, onde nuvens de silicato podem ser formadas, pode também nos ajudar a entender o que veríamos na atmosfera de um planeta mais parecido com a Terra, em relação ao tamanho e temperatura”, explicou Stanimir Metchev, coautor do estudo.

Assim, para o estudo, os pesquisadores coletaram mais de 100 das detecções prévias e as organizaram conforme a temperatura da anã marrom. Eles notaram que todas ficaram dentro do limite de 1.000 ºC a 1.700 ºC (ou seja, o intervalo esperado para a formação das nuvens), revelando uma característica importante destas nuvens. Nas atmosferas mais quentes que a parte superior do fim do limite identificado no estudo, os silicatos se mantêm em estado gasoso.

Já na parte inferior, estas nuvens se transformam em chuva ou afundam na atmosfera, em altitudes mais quentes. Os pesquisadores acreditam que as nuvens de silicato existem no fundo da atmosfera de Júpiter: graças à pressão atmosférica, ali é muito mais quente do que na parte superior, impedindo que as nuvens subam mais. Se a parte superior da atmosfera fosse mais quente, as nuvens de amônia e hidrossulfeto de amônio iriam se vaporizar, fazendo com que as nuvens de silicato talvez subissem até o topo atmosférico.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Canaltech

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