Um grupo de cientistas deseja determinar a massa de um exoplaneta que orbita uma estrela. Por meio do método…

Questão

Um grupo de cientistas deseja determinar a massa de um exoplaneta que orbita uma estrela. Por meio do método do trânsito, eles já medem a queda de brilho da estrela quando o planeta passa à sua frente, o que fornece o raio do planeta em relação ao raio da estrela. Porém, apenas com os dados do trânsito não é possível obter a massa do planeta. Qual medição complementar permite determinar a massa do exoplaneta?

1. A) A duração do trânsito, medida pelo tempo em que o brilho da estrela permanece reduzido.
2. B) A variação da velocidade radial da estrela, medida pelo efeito Doppler, causada pela atração gravitacional do planeta.
3. C) A temperatura superficial da estrela, obtida pelo seu espectro de cores.
4. D) A quantidade de gases na atmosfera do exoplaneta, identificada pela luz da estrela que a atravessa.
5. E) A composição química da superfície do exoplaneta, obtida diretamente pela queda de brilho no trânsito.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. O método do trânsito fornece o raio do planeta em relação ao raio da estrela, porque a queda de brilho depende da área que o planeta bloqueia. Porém, essa informação não diz nada sobre a massa do planeta.
2. Para obter a massa é preciso medir um efeito gravitacional. O planeta e a estrela orbitam o centro de massa comum, e a estrela se move numa pequena oscilação em torno desse centro. Essa oscilação faz a velocidade radial da estrela (a componente da velocidade na direção da Terra) variar periodicamente.
3. Essa variação é detectada pelo efeito Doppler, medindo o deslocamento das linhas espectrais da estrela. A amplitude da variação de velocidade, junto com o período orbital e a massa da estrela, permite calcular a massa mínima do planeta. Por isso a alternativa B é a correta.
4. A alternativa A está errada, pois a duração do trânsito informa sobre o período e a geometria da órbita, mas não a massa. A alternativa C está errada, pois a temperatura da estrela não traz informação sobre a massa do planeta. A alternativa D está errada, pois a análise da atmosfera fornece composição gasosa, não a massa total do planeta. A alternativa E está errada, pois a luz do trânsito não revela a composição química da superfície do planeta.

💡 Dica: Considere a relação entre a intensidade da luz e a massa do exoplaneta.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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