Os astrônomos aprenderam a determinar rapidamente a duração do dia em planetas em outros sistemas estelares

Até o momento, milhares de exoplanetas foram descobertos, e os mais próximos podem até ser vistos através de um telescópio. É verdade que a imagem sai não tão detalhada a ponto de distinguir nuvens, continentes ou determinar a duração do dia em planetas distantes. No entanto, os astrônomos já podem lidar com a última tarefa, para a qual imagens espectrais mais ou menos detalhadas de exoplanetas acabaram sendo suficientes.

Fonte da imagem: NASA, ESA e P. Kalas

Pela primeira vez, a duração de um dia em um exoplaneta foi medida em 2014 usando o instrumento espectral infravermelho CRIRES no telescópio VLT no Chile. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e astrônomos do Observatório Keck no Havaí revelaram uma tecnologia para determinar rapidamente a velocidade de rotação de exoplanetas usando o Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC), que entrou em serviço entre 2018 e 2020.

O instrumento KPIC com resolução espectral extremamente alta possibilita a observação de exoplanetas. Os dados obtidos com o KPIC são suficientes para determinar a velocidade de rotação dos planetas. O trabalho foi testado no sistema estelar HR 8799, localizado a 129 anos-luz de nós e que é o primeiro no mundo a ser mostrado em movimento a partir de várias imagens (vídeo abaixo).

No sistema HR 8799, foram descobertos quatro chamados “superjúpiteres”, cada um dos quais mais massivo do que o nosso Júpiter. Estes são alguns dos primeiros exoplanetas a serem fotografados diretamente com um telescópio óptico. Antes do estudo KPIC, a duração do dia nesses exoplanetas era desconhecida.

Imagens espectrais detalhadas desses objetos mostraram que as velocidades mínimas de rotação dos dois planetas HR 8799 (HR 8799 d e HR 8799 e) são de 10,1 km / se 15 km / s, respectivamente. Isso significa que a duração de um dia pode ser de 3 a 24 horas, dependendo da inclinação dos planetas. A análise espectral, infelizmente, não pode fornecer tais dados. Júpiter, em comparação, tem uma velocidade de rotação de cerca de 12,7 km / s, e um dia em Júpiter dura quase 10 horas.

O terceiro planeta do sistema – HR 8799 c – gira em torno de seu eixo a uma velocidade de menos de 14 km / s, e a velocidade de rotação do quarto não pôde ser determinada. Observe que as informações sobre a velocidade de rotação dos planetas nos permitem entender a evolução desses corpos celestes desde o nascimento até a morte.