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Exoplanetas: mundos além do nosso sistema solar

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Exoplanetas são os planetas além do nosso próprio sistema solar. Milhares foram descobertos nas últimas duas décadas, a maioria com telescópio espacial Kepler da NASA.

Esses mundos vêm em uma variedade enorme de tamanhos e órbitas. Alguns são planetas gigantes que abraçam perto de suas estrelas-mãe; outros são geladas, alguns rochosa. NASA e outras agências estão à procura de um tipo especial de planeta: um que é do mesmo tamanho da Terra, orbitando uma estrela parecida com o Sol na zona habitável.

A zona habitável é a gama de distâncias de uma estrela onde a temperatura de um planeta permite oceanos de água líquida, essenciais para a vida na Terra. A mais antiga definição de zona foi baseado no equilíbrio térmico simples, mas os cálculos atuais da zona habitável incluir muitos outros fatores, incluindo o efeito de estufa da atmosfera de um planeta. Isso faz com que os limites de uma zona habitável “difusa”.

Astrônomos anunciaram em agosto de 2016, que eles podem ter encontrado tal planeta orbitando Proxima Centauri . O mundo recém-descoberto, conhecido como Proxima b, é cerca de 1,3 vezes mais massivo que a Terra, o que sugere que o exoplaneta é um planeta rochoso, disseram os pesquisadores. O planeta também está na estrela zona habitável , apenas 4,7 milhões de milhas (7,5 milhões de quilômetros) de sua estrela-mãe. Ele completa uma órbita a cada 11,2 dias terrestres. Como resultado, é provável que o exoplaneta estar preso, o que significa que mostra sempre a mesma face da sua estrela hospedeira, assim como a lua mostra apenas uma face (o lado mais próximo) para a Terra.

Descobertas iniciais

Enquanto exoplanetas não foram confirmados até o 1990, para os anos de antecedência astrônomos estavam convencidos de que estavam lá fora. Isso não era apenas uma ilusão, mas por causa de como lentamente o nosso Sol e outras estrelas como ele girar, University of British Columbia astrofísico Jaymie Matthews disse Space.com. Matthews, o cientista da missão de observadores ocasionais telescópio exoplaneta MOST (Microvariability e oscilações de estrelas), esteve envolvido em algumas das descobertas de exoplanetas início.

Os astrônomos tinham uma história de origem para o nosso sistema solar. Simplificando, uma nuvem de fiação de gás e poeira (chamado a nebulosa protosolar) entrou em colapso sob sua própria gravidade e formou o Sol e os planetas. Tal como a nuvem em colapso, conservação do momento angular significou o logo-a-ser-sol deve ter girado mais e mais rápido. Mas, enquanto o sol contém 99,8 por cento da massa do sistema solar, os planetas têm 96 por cento do momento angular. Os astrônomos se perguntaram por que o sol gira tão lentamente.

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O sol jovem teria tido um campo magnético muito forte, cujas linhas de força estendeu a mão para o disco de gás que roda a partir do qual os planetas se formam. Estas linhas de campo relacionado com as partículas carregadas no gás, e agiu como âncoras, retardando a rotação do sol formando e girando-se o gás que acabaria por se transformar em planetas. A maioria das estrelas como o sol girar lentamente, para astrônomos inferir que o mesmo “travagem magnética” ocorreu para eles, o que significa que a formação do planeta deve ter ocorrido para eles. A implicação: Planetas devem ser comuns em torno de estrelas como o sol.

Por este motivo e outros, os astrónomos no primeiro restringiram a sua busca por exoplanetas às estrelas semelhantes ao sol, mas as duas primeiras descobertas foram em torno de um pulsar (que gira rapidamente cadáver de uma estrela que morreu como supernova) chamado PSR 1257 + 12, em 1992. a primeira descoberta confirmada de um mundo que orbita uma estrela parecida com o sol, em 1995, foi de 51 Pegasi b – um planeta da Jupiter-massa 20 vezes mais perto de seu sol do que nós a nossa. Isso foi uma surpresa. Mas uma outra estranheza surgiu sete anos antes que sugeria a riqueza de exoplanetas para vir.

A equipe canadense descobriu um planeta Jupiter-size torno Gamma Cephei em 1988, mas por causa de sua órbita era muito menor do que Júpiter, os cientistas não reivindicar uma detecção de planetas definitiva. “Não esperávamos planetas como esse. Era diferente o suficiente de um planeta em nosso sistema solar que eles foram cautelosos “, disse Matthews.

Explosão de dados

A maioria das primeiras descobertas de exoplanetas foram enormes Jupiter-size (ou maior) de gás gigantes que orbitam perto de suas estrelas-mãe. Isso porque os astrônomos estavam contando com a técnica da velocidade radial, que mede quanto uma estrela “oscila” quando um planeta ou planetas orbitam-lo. Estes grandes planetas fechar em produzir um correspondentemente grande efeito sobre sua estrela-mãe, causando uma oscilação mais fácil de detectar.

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Antes da era das descobertas de exoplanetas, instrumentos só poderia medir movimentos estelares para baixo a um quilômetro por segundo, demasiado imprecisa para detectar uma oscilação devido a um planeta. Agora, alguns instrumentos podem medir velocidades tão baixas quanto um centímetro por segundo, de acordo com Matthews. “Em parte devido a uma melhor instrumentação, mas também porque os astrônomos estão agora mais experiente em provocar sinais sutis fora dos dados.”

Hoje, existem mais de 1.000 exoplanetas confirmados descobertos por um único telescópio: o telescópio espacial Kepler, que atingiu órbita em 2009 e caçados por planetas habitáveis por quatro anos. Kepler usa uma técnica chamada o método de “trânsito”, que mede a quantidade de luz de uma estrela escurece quando um planeta passa na frente dela.

Kepler revelou uma abundância de diferentes tipos de planetas. Além gigantes gasosos e planetas terrestres , ele ajudou a definir uma nova classe conhecida como ” super-Terras “: planetas que estão entre o tamanho da Terra e Netuno. Alguns deles estão nas zonas habitáveis de suas estrelas, mas astrobiologists estão voltando para a prancheta para considerar como a vida pode desenvolver em tais mundos.

Em 2014, os astrônomos Kepler (incluindo ex-aluno Matthews ‘Jason Rowe) revelou uma “verificação pela multiplicidade” método que deve aumentar a taxa na qual os astrônomos promover planetas candidatos a planetas confirmados. A técnica é baseada na estabilidade orbital – muitos trânsitos de uma estrela ocorrendo com curtos períodos só pode ser devido a planetas em órbitas pequenas, uma vez que estrelas se multiplicam eclipsando que possam mimetizar seria gravitacionalmente ejetar o outro a partir do sistema em apenas alguns milhões de anos.

Embora o Kepler (e francês CoRoT) de caça planetária satélites terminaram suas missões originais, os cientistas ainda estão minando os dados para descobertas, e há mais por vir. A maioria ainda está operando, eo TESS NASA (Transitando Exoplanet Inquérito satélite), CHEOPS suíços (Caracterizando exoplanetas satélite) e missões PLATO da ESA em breve pegar a busca de trânsito a partir do espaço. A partir do solo, o espectrógrafo HARPS em La Silla telescópio de 3,6 metros a sul do Observatório Europeu do Chile está levando a busca de oscilação Doppler, mas há muitos outros telescópios na caça.

Um exemplo muito negligenciada, Matthews disse, é Telescópio Espacial Spitzer da NASA. Porque é sensível ao infravermelho, pode sentir o perfil de temperatura de um exoplaneta e dar insights sobre sua atmosfera.

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exoplanetas notáveis

Com quase 2.000 para escolher, é difícil diminuir alguns. planetas sólidos pequenos na zona habitável são automaticamente destaques, mas Matthews destacou cinco outros exoplanetas que têm expandido a nossa perspectiva sobre como os planetas se formam e evoluem:

51 Pegasi b: Como mencionado anteriormente, este foi o primeiro planeta a ser confirmado em torno de uma estrela semelhante ao Sol. Metade da massa de Júpiter, que orbita em torno de seu sol na aproximadamente a distância de Mercúrio do nosso Sun. 51 Pegasi b é tão perto de sua estrela-mãe que é provável tidally bloqueado, o que significa que um lado está sempre voltado para a estrela.

HD 209458 b: Este foi o primeiro planeta encontrado (em 1999) para o trânsito de sua estrela (apesar de ter sido descoberto pela técnica de oscilação Doppler) e nos anos seguintes mais descobertas empilhados. Foi o primeiro planeta fora do sistema solar para o qual pudemos determinar os aspectos da sua atmosfera, incluindo perfil da temperatura e da falta de nuvens. (Matthews participou em algumas das observações usando a maioria.)

55 Cancri e: Este super-Terra orbita uma estrela que é brilhante o suficiente para ver a olho nu, ou seja, os astrônomos podem estudar o sistema em mais detalhes do que quase qualquer outro. Seu “ano” é de apenas 17 horas e 41 minutos de duração (reconhecido quando a maioria olhou para o sistema por duas semanas em 2011). Os teóricos especulam que o planeta pode ser rica em carbono, com um núcleo de diamante.

HD 80606 b: Na época de sua descoberta, em 2001, que detinha o recorde como o exoplaneta mais excêntrico já descoberto. É possível que a sua órbita estranha (que é semelhante ao do cometa de Halley em torno do sol) pode ser devido à influência de uma outra estrela. Sua órbita extrema tornaria o ambiente do planeta extremamente variável.
WASP-33b: Este planeta foi descoberto em 2011 e tem uma espécie de “filtro solar” camada – a estratosfera – que absorve parte da luz visível e ultravioleta de sua estrela-mãe. Não só este planeta orbita sua estrela “para trás”, mas também provoca vibrações na estrela, visto pela maioria dos satélites.

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Meu nome é Vagner Liberato, sou carioca e vivo no Rio de Janeiro. Formei-me em Administração de Empresas e sou um apaixonado por conteúdo sustentável. Desde 2015 faço o Meio Ambiente Rio com maior prazer! Para falar comigo, entre em contato pelo email: contato@meioambienterio.com

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