Num novo estudo, os astrónomos compararam imagens de alta resolução de Urano obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble da NASA/ESA com a imagem mais distante obtida pela sonda New Horizons da NASA. Os seus resultados podem servir como observações ‘verdadeiras’ para usar como base para interpretar dados de imagens diretas de exoplanetas de futuros observatórios.
Nesta imagem, duas formas tridimensionais (topo) de Urano são comparadas com as imagens reais do planeta obtidas pelo Hubble (canto inferior esquerdo) e pela New Horizon (canto inferior direito). Crédito da imagem: NASA / ESA / STScI / Samantha Hasler, MIT / Amy Simon, NASA-GSFC / Equipe Temática de Ciência Planetária New Horizons / Joseph DePasquale, STScI / Joseph Olmsted, STScI.
A imagem direta de exoplanetas é uma técnica fundamental para aprender sobre a sua potencial habitabilidade e oferece novas pistas sobre a origem e formação do nosso próprio Sistema Solar.
Os astrônomos usam imagens diretas e espectroscopia para coletar luz do planeta observado e comparar seu brilho em diferentes comprimentos de onda.
No entanto, obter imagens de exoplanetas é um processo notoriamente difícil porque estão muito distantes.
As suas imagens são meros pontos e, portanto, não são tão detalhadas como as vistas de perto que temos dos mundos que orbitam o nosso Sol.
Os astrónomos também só conseguem obter imagens diretas de exoplanetas em “fases parciais”, quando apenas uma parte do planeta é iluminada pela sua estrela vista da Terra.
Urano era um alvo ideal como teste para a compreensão de futuras observações distantes de exoplanetas por outros telescópios por alguns motivos.
Primeiro, muitos exoplanetas conhecidos também são gigantes gasosos de natureza semelhante. Além disso, no momento das observações, a New Horizons estava do outro lado de Urano, a 10,5 mil milhões de quilómetros (6,5 mil milhões de milhas) de distância, permitindo estudar o seu crescente crepuscular — algo que não pode ser feito a partir da Terra.
A essa distância, a visão do planeta pela New Horizons era de apenas alguns pixels em sua câmera colorida – a Câmera de Imagem Visível Multiespectral.
Por outro lado, o Hubble, com a sua alta resolução e na sua órbita baixa da Terra, a 2,7 mil milhões de quilómetros (1,7 mil milhões de milhas) de Urano, foi capaz de observar características atmosféricas, como nuvens e tempestades, no lado diurno do mundo gasoso. .
“Embora esperássemos que Urano aparecesse de forma diferente em cada filtro das observações, descobrimos que Urano era na verdade mais escuro do que o previsto nos dados da New Horizons obtidos de um ponto de vista diferente”, disse a astrónoma do MIT, Samantha Hasler.
Os planetas gigantes gasosos do nosso sistema solar têm atmosferas dinâmicas e variáveis, com mudanças na cobertura de nuvens. Quão comum é isso entre os exoplanetas?
Ao conhecer os detalhes da aparência das nuvens em Urano pelo Hubble, os pesquisadores são capazes de verificar o que é interpretado a partir dos dados da New Horizons.
No caso de Urano, tanto o Hubble como a New Horizons observaram que o brilho não variava à medida que o planeta girava, o que indica que as características das nuvens não mudavam com a rotação do planeta.
No entanto, a importância da detecção pela New Horizons tem a ver com a forma como o planeta reflecte a luz numa fase diferente daquela que o Hubble, ou outros observatórios na Terra ou perto dela, podem ver.
A New Horizons mostrou que os exoplanetas podem ser mais escuros do que o previsto em ângulos de fase parciais e elevados, e que a atmosfera reflete a luz de forma diferente na fase parcial.
“Estes estudos marcantes de Urano pela New Horizons, a partir de um ponto de vista inobservável por qualquer outro meio, acrescentam ao tesouro da missão novos conhecimentos científicos e, tal como muitos outros conjuntos de dados obtidos na missão, produziram novos insights surpreendentes sobre os mundos da nossa Terra Solar. Sistema”, disse o investigador principal da New Horizons, Dr. Alan Stern, pesquisador do Southwest Research Institute.
“O próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, com lançamento previsto para 2027, usará um coronógrafo para bloquear a luz de uma estrela e ver diretamente exoplanetas gigantes gasosos”, disse o Dr.
“O Observatório de Mundos Habitáveis da NASA, numa fase inicial de planeamento, será o primeiro telescópio concebido especificamente para procurar bioassinaturas atmosféricas em planetas rochosos do tamanho da Terra que orbitam outras estrelas.”
“Estudar como referências conhecidas como Urano aparecem em imagens distantes pode nos ajudar a ter expectativas mais robustas ao nos prepararmos para essas missões futuras. E isso será fundamental para o nosso sucesso.”
Os cientistas apresentaram o resultados esta semana às DPS56reunião anual da Divisão de Ciências Planetárias da Sociedade Astronômica Americana.
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S. Hasler e outros. 2024. Observações New Horizons Ralph/MVIC de Urano em ângulos de fase elevados. DPS56
Este artigo foi adaptado de um lançamento original da NASA.
