Cristais de quartzo foram descobertos girando na atmosfera do exoplaneta WASP-17b

Inscreva-se no boletim científico da Wonder Theory da CNN. Explore o universo com notícias de descobertas fascinantes, avanços científicos e muito mais.



CNN

Astrônomos que usaram o Telescópio Espacial James Webb descobriram pela primeira vez minúsculos cristais de quartzo contendo sílica – um mineral comum na Terra – dentro da atmosfera de um exoplaneta quente e ardente.

As nanopartículas de sílica, que aparecem na Terra na areia da praia e são usadas para produzir vidro, provavelmente estão girando nas nuvens do exoplaneta, conhecido como WASP-17b, segundo os pesquisadores.

Descoberto pela primeira vez em 2009, WASP-17b é um planeta gigante gasoso localizado a 1.300 anos-luz da Terra. Tem mais de sete vezes o tamanho de Júpiter, o que o torna um dos maiores exoplanetas conhecidos pelos astrônomos.

NASA, ESA, Agência Espacial Canadense, Ralph Crawford (STScI)

Um conceito artístico que descreve a aparência do exoplaneta WASP-17b. O gigante gasoso quente tem uma atmosfera espessa e expansiva, o que o torna um exoplaneta “inchado”.

Pesquisadores detectaram nanopartículas de quartzo em nuvens de alta altitude usando o instrumento de infravermelho médio Webb, de acordo com uma nova pesquisa publicada segunda-feira na revista Webb. Cartas de diários astrofísicos.

“Ficamos emocionados”, disse David Grant, principal autor do estudo e pesquisador da Universidade de Bristol, em comunicado. “Sabíamos, pelas observações do Hubble, que devia haver aerossóis – pequenas partículas que formam nuvens ou neblina – na atmosfera de WASP-17 b, mas não esperávamos que fossem feitos de quartzo.”

Minerais ricos em silício e oxigênio, chamados silicatos, são abundantes na Terra, na Lua e em outros corpos rochosos do sistema solar. Os silicatos também são incrivelmente comuns na Via Láctea. Mas até agora, os grãos de silicato detectados em atmosferas exoplanetárias baseavam-se em magnésio, e não em quartzo, que é feito de sílica pura.

READ  Cosmonautas russos chegam à Estação Espacial Internacional com as cores da bandeira ucraniana

“Esperávamos ver silicato de magnésio”, disse a coautora do estudo Hannah Wakeford, professora sênior de astrofísica na Universidade de Bristol, em um comunicado.
“Mas o que vemos são provavelmente os blocos de construção dessas partículas, as minúsculas partículas de ‘semente’ necessárias para formar os grãos maiores de silicato que detectamos em exoplanetas frios e anãs marrons.”

Esta descoberta poderá permitir aos investigadores compreender os materiais utilizados para formar ambientes planetários que são muito diferentes daqueles que conhecemos na Terra.

Wasp-17b leva 3,7 dias terrestres para completar uma órbita em torno de sua estrela. Os astrónomos concentraram as suas observações no exoplaneta à medida que este passava em frente da sua estrela e a luz estelar era filtrada através da sua atmosfera.

Após 10 horas de observação, a equipe detectou um sinal indicando a presença de nanopartículas de quartzo.

Os cristais de quartzo são provavelmente hexagonais, como os geodos maiores que conhecemos na Terra, mas cada um deles tem apenas um milionésimo de centímetro de tamanho, tão pequeno que 10 mil grãos caberiam lado a lado em um fio de cabelo humano, de acordo com a pesquisa. As partículas se originam na atmosfera.

NASA, ESA, Agência Espacial Canadense, Ralph Crawford (STScI)

Webb descobriu cristais de quartzo na atmosfera do planeta WASP-17b.

“WASP-17 b é extremamente quente – cerca de 2.700 graus Fahrenheit (1.500 graus Celsius) – e a pressão onde os cristais de quartzo se formam no alto da atmosfera é apenas cerca de um milésimo do que experimentamos na superfície da Terra”, disse Grant. “Sob essas condições, cristais sólidos podem se formar diretamente a partir do gás, sem passar primeiro pela fase líquida.”

READ  O incrível "Phantom Galaxy" do JWST parece um buraco de minhoca

O planeta está preso à sua estrela por maré, o que significa que um lado está sempre voltado para a estrela e experimenta temperaturas extremas, enquanto o lado “noturno” permanente do planeta é mais frio. Embora as nuvens possam flutuar ao redor do planeta, elas provavelmente evaporariam no lado diurno quente, o que poderia fazer com que as partículas de quartzo girassem.

“O vento pode mover essas minúsculas partículas de vidro a milhares de quilômetros por hora”, disse Grant.

As descobertas sensíveis de Webb permitem aos investigadores obter uma melhor compreensão das atmosferas, das condições ambientais e do clima em planetas fora do nosso sistema solar.

Gigantes gasosos quentes, também chamados de Júpiteres quentes, como o WASP-17b, são compostos principalmente de hidrogênio e hélio, juntamente com algum vapor de água e dióxido de carbono. A descoberta de sílica na atmosfera do planeta ajuda os cientistas a terem uma ideia mais ampla da composição do WASP-17b.

“Se considerarmos apenas o oxigénio nestes gases e negligenciarmos a inclusão de todo o oxigénio preso em minerais como o quartzo, subestimaremos dramaticamente a sua abundância total”, disse Wakeford. “Esses lindos cristais de sílica nos contam sobre o estoque de diferentes materiais e como todos eles se unem para moldar o meio ambiente deste planeta.”

Deixe um comentário

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *