O primeiro vislumbre do interior de planeta bizarro revela o que o torna tão fofo

por Lucas
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WASP-107b é um exoplaneta que está quebrando todas as regras e redefinindo o que pensávamos saber sobre a formação planetária.

Primeiro, vamos esclarecer uma coisa: WASP-107b não é um exoplaneta comum. É um gigante gasoso com uma densidade tão baixa que ganhou o apelido de “planeta algodão-doce”. Imagine um planeta tão leve e fofo quanto, bem, algodão-doce.

Este mundo bizarro orbita uma estrela a cerca de 200 anos-luz de nós, completando uma volta em apenas 5,7 dias. Agora, você pode pensar que essa é uma órbita rápida, mas no reino dos gigantes gasosos inchados, na verdade, é relativamente longa. A maioria dos Júpiteres quentes, que são gigantes gasosos com órbitas ainda mais curtas, têm atmosferas inchadas pelo calor intenso de suas estrelas próximas. Mas a temperatura relativamente mais baixa de WASP-107b tornava seu inchaço um mistério para os astrônomos.

Entra em cena o Telescópio Espacial James Webb (JWST), o telescópio de alta tecnologia que está aqui para desvendar os mistérios do universo. Duas equipes de astrônomos, lideradas por David Sing e Luis Welbanks, decidiram usar o JWST para examinar mais de perto a atmosfera de WASP-107b. O que encontraram foi surpreendente, para dizer o mínimo.

À medida que o exoplaneta passa na frente de sua estrela hospedeira, parte da luz da estrela é absorvida ou amplificada pelas moléculas na atmosfera de WASP-107b. Ao analisar as mudanças na luz da estrela, os astrônomos puderam identificar as impressões digitais químicas de várias moléculas no manto gasoso do exoplaneta.

Aqui está onde fica interessante: a atmosfera de WASP-107b tem surpreendentemente pouco metano. “Por que isso é um grande problema?” você pergunta. Bem, o metano é geralmente uma molécula bastante comum nas atmosferas dos gigantes gasosos. Sua ausência sugere que o interior de WASP-107b deve ser significativamente mais quente do que pensávamos.

“Isso é uma evidência de que o gás quente das profundezas do planeta deve estar se misturando vigorosamente com as camadas mais frias superiores”, diz Sing. O metano não se dá bem em altas temperaturas – ele se decompõe. Portanto, encontrar muito pouco metano, mas muitas outras moléculas contendo carbono, significa que o interior do planeta é mais quente do que uma pimenta habanero.

Mas isso não é tudo. Os dados do JWST também revelaram dióxido de enxofre, vapor de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono na atmosfera, junto com um conteúdo mais alto de elementos pesados do que vemos em Netuno ou Urano. Essa descoberta foi como encontrar as peças faltantes de um quebra-cabeça. Ao combinar essas descobertas com a quantidade de calor que o planeta gera, os pesquisadores determinaram o tamanho do núcleo de WASP-107b. Spoiler: é enorme. Estamos falando de 12 vezes a massa do núcleo da Terra, pelo menos duas vezes mais massivo do que se pensava anteriormente.

Essa revelação é revolucionária. Inicialmente, os cientistas pensavam que WASP-107b tinha um núcleo minúsculo e um envelope massivo e inchado de hidrogênio e hélio. Mas essas novas descobertas mostram que não precisamos reescrever o manual de formação planetária. “Os dados do Webb nos dizem que planetas como WASP-107b não precisavam se formar de maneira estranha com um núcleo super pequeno e um enorme envelope gasoso”, diz Mike Line da Universidade Estadual do Arizona. “Em vez disso, podemos pegar algo mais parecido com Netuno, com muita rocha e não tanto gás, apenas aumentar a temperatura e inchar até parecer como [WASP-107b].”

Então, o que está causando o núcleo ser tão quente? Boa pergunta. A órbita ligeiramente elíptica do exoplaneta pode ser a culpada. Essa forma significa que as forças gravitacionais de sua estrela hospedeira estão mudando constantemente, o que pode estar aquecendo o planeta de dentro para fora.

Essas descobertas revolucionárias foram publicadas na Nature.

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