Entre os exoplanetas mais extremos descobertos, estão os planetas de lava: mundos escaldantes que orbitam tão perto da sua estrela hospedeira que algumas regiões são provavelmente oceanos de lava derretida.
© U. McGill/J. Roussy (ilustração do exoplaneta de lava K2-141b)
De acordo com cientistas da Universidade McGill, da Universidade de York e do IISER (Indian Institute of Science Education and Research), a atmosfera e o ciclo climático de pelo menos um destes exoplanetas são ainda mais estranhos, com evaporação e precipitação de rochas, ventos supersônicos que atingem mais de 5.000 km/h e um oceano de magma com 100 km de profundidade.
Num estudo, os cientistas usam simulações de computador para prever as condições em K2-141b, um exoplaneta do tamanho da Terra com uma superfície, oceano e atmosfera compostos dos mesmos ingredientes: rochas. A meteorologia extrema, prevista na sua análise, pode mudar permanentemente a superfície e atmosfera de K2-141b ao longo do tempo.
Ao analisar o padrão de iluminação do exoplaneta, descobriu-se que em cerca de dois-terços de K2-141b é dia perpétuo, em vez do ciclo dia-noite a que estamos habituados na Terra. O K2-141b pertence a um subconjunto de planetas rochosos que orbitam muito perto da sua estrela. Esta proximidade mantém o exoplaneta gravitacionalmente bloqueado, o que significa que o mesmo lado está sempre voltado para a estrela. O lado noturno sofre temperaturas frias abaixo dos -200º C. O lado diurno do exoplaneta, com uns estimados 3.000º C, é quente o suficiente não apenas para derreter rochas, mas também para as vaporizar, criando em algumas áreas uma atmosfera fina.
Notavelmente, a atmosfera de vapor de rocha criada pelo calor extremo sofre precipitação. Assim como o ciclo da água na Terra, onde a água evapora, sobe para a atmosfera, condensa-se e cai de volta como chuva, o mesmo ocorre com o sódio, monóxido de silício e dióxido de silício em K2-141b.
Na Terra, a chuva regressa aos oceanos, onde evapora mais uma vez e o ciclo da água se repete. Em K2-141b, o vapor mineral formado pela rocha evaporada é varrida para o lado noturno frio pelos ventos supersônicos e as rochas "chovem" de volta para o oceano de magma. As correntes resultantes deslocam-se de volta para o lado diurno infernal do exoplaneta, onde a rocha é evaporada mais uma vez.
Ainda assim, o ciclo de K2-141b não é tão estável quanto o da Terra. O fluxo de retorno do oceano de magma para o lado diurno é lento e, como resultado, preveem que a composição mineral mudará com o tempo, eventualmente modificando a própria superfície e atmosfera de K2-141b.
Todos os planetas rochosos, incluindo a Terra, começaram como mundos de lava, mas rapidamente arrefeceram e solidificaram. Os planetas de lava dão-nos um raro vislumbre deste estágio da evolução planetária.
Os cientistas dizem que o próximo passo será testar se estas previsões estão corretas. A equipe tem agora dados do telescópio espacial Spitzer que deverão dar-lhes um primeiro vislumbre das temperaturas diurnas e noturnas do exoplaneta. Com o lançamento do telescópio espacial James Webb, previsto para 2021, serão capazes de verificar se a atmosfera se comporta como previsto.
Um artigo foi publicado no periódico Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Fonte: Royal Astronomical Society
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