quarta-feira, 18 de julho de 2007

Trânsitos, orbitas e atmosferas

Os planetas que transitam conseguem fornecer-nos ainda mais informação que aquela directamente proveniente do fenomeno em si. Quando utilizados em conjugação com o método das velocidades radiais podem fornecer informações acerca do plano da orbita. Quando conjugados com modelos atmosféricos conseguimos estudar a composição atmosférica.

Quando estudamos um espectro para obter a velocidade radial da estrela num dado momento (ver post explicativo) analisamos as riscas do espectro. Estas riscas espectrais sao alargadas por varios fenomenos e, interessantemente, um deles é a rotação da estrela. Façamos a seguinte experiencia mental:
Consideremos uma estrela que não roda e que tem um planeta em torno de si. A movimentação das riscas é determinada unicamente pela velocidade radial da estrela, a unica em jogo.
Imprimamos agora movimento de rotação à nossa estrela. Digamos que estamos a olhar directamente para o equador estelar e que a estrela roda no sentido directo (correspondente ao movimento dos nossos dedos quando fechamos a mão direita). Assim, o lado "esquerdo" da estrela é visto a aproximar-se e o lado "direito" é visto a afastar-se. Esta pequena variação de velocidade vai-se adicionar ao movimento estelar provocado pelo planeta. Quando recolhemos a luz da estrela com um telescopio, estamos a somar as contribuições de todo o disco da estrela.

Agora imaginemos que um planeta passa em frente da estrela; um transito bem comportado que passa perto do equador. Ao transitar o planeta provoca uma diferença nas velocidades medidas pois primeiro tapa um lado da estrela e depois outro. Este efeito, chamado efeito de Rossiter McLaughlin, permite-nos saber se o planeta orbita no mesmo plano de rotação da estrela ou não.

O planeta no qual este efeito foi observado mais pronunciadamente foi HD189733b, o planeta com a maior profundidade de transito conhecida: 3%.

Um outro método consiste em procurar os efeitos da absorção da luz estelar nas camadas superiores do planeta, quando este passa em frente da mesma. Apesar do centro do planeta ser opaco, a sua atmosfera deixa passar um pouco de luz (como a nossa!) Quando o planeta passa em frente da estrela, uma pequenissima fracção de luz chega ate nos depois de ter atravessado a atmosfera planetaria. Esta luz é parcialmente absorvida por atomos e moléculas do planeta, contendo assim a assinatura espectral do mesmo. Se separada do resto e analisada com um espectrografo, pode indicar-nos qual a composição da atmosfera do planeta. Infelizmente, é minuscula fracção de luz sujeita a tal experiencia que chega até nos. Estamos ainda dar os primeiros passos na chamada espectroscopia de transmissão.

No proximo post discutirei a detecção de agua num planeta extrasolar que tanto deu que falar.

Um abraço,

Pedro