domingo, 19 de dezembro de 2021

Exoplaneta feito de metais pesados orbita estrela próxima

Cinco mil mundos. Este é o próximo e mais almejado marco na busca contínua por exoplanetas.

© NASA/G. Bacon (exoplaneta orbitando estrela anã vermelha)

E o seu total confirmado nos catálogos está apenas a algumas centenas antes dele. Entretanto, mais importante do que os próprios números, é a diversidade que eles revelam. Uma fração dos mundos se assemelham aos que orbitam nosso Sol. Mas a maioria são muito mais alienígenas: gigantes gasosos chamuscados que circulam sua estrela a cada alguns dias, do tamanho de Netuno com a densidade de algodão doce, e séries de planetas pequenos esmagados como sardinhas ao redor de minúsculas estrelas geladas.

O mais novo exoplaneta esquisito a desafiar nossas preconcepções e reforçar o quanto ainda temos para descobrir é GJ 367b. Ele é um mundo tão estranho que parece se encaixar melhor em uma capa de álbum de heavy metal ou nas páginas de uma história de ficção científica de baixa qualidade do que na realidade.

Anunciado em 2 de dezembro no periódico Science, este planeta pode ser, essencialmente, uma esfera brilhante de ferro meio derretido com três quartos do tamanho da Terra. Foi descoberto por Kristine Lame, do Centro Alemão Aeroespacial (DLR), usando o Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) da NASA, o GJ 367b é um mundo “sub-Terra” peculiar localizado relativamente próximo, ao redor de uma pequena anã vermelha a aproximadamente 31 anos-luz de distância de nós.

As medições do TESS mostraram que o planeta possui 9.000 quilômetros de diâmetro, aproximadamente um terço maior que Marte, e observações subsequentes usando outra instalação, o High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), do Observatório Europeu do Sul (ESO), revelou que ele possui metade da massa da Terra. Desta forma, ao considerá-los em conjunto, estes resultados sugerem uma densidade espantosa, cerca de oito gramas por centímetro cúbico, próxima da do ferro, com o resto do planeta envolto de um manto rochoso de silicatos, uma estrutura similar a Mercúrio, no nosso Sistema Solar. Mas, ao contrário de Mercúrio, que gira a 58 quilômetros do Sol em uma órbita de 88 dias, GJ 367b é muito mais próximo de sua estrela, completando uma órbita em apenas 7,7 horas em uma distância de somente um milhão de quilômetros. Isto significa que a temperatura da superfície banhada de luz pode ser tão alta quanto 1.500°C, o suficiente para derreter tanto rochas como metais.

Cerca de 100 destes exoplanetas rochosos de período ultracurto foram encontrados, mas GJ 367b se destaca entre eles como o menor e menos massivo já visto. Sua proximidade com a sua estrela significa que ele muito provavelmente teve sua rotação travada pelos efeitos gravitacionais, significando que ele sempre tem o mesmo hemisfério voltado na direção da estrela, como a Lua faz com a Terra. 

As enormes temperaturas no lado do dia podem indicar que esta metade do planeta está coberta de um oceano de magma. Enquanto isto, o lado da noite do planeta teria temperaturas imensamente menores, onde ele deve ser sólido. Esta diferença pode resultar em ventos tempestuosos se o planeta tiver qualquer coisa semelhante a uma atmosfera. Mas a maioria dos especialistas acreditam que a proximidade estelar extrema do GJ 367b o deixou sem qualquer atmosfera há muito tempo. Como o planeta alcançou este estado abismal é um mistério que pode conter implicações importantes para nosso próprio Sistema Solar.

As mesmas forças gravitacionais que levaram GJ 367b a travar sua rotação deveriam ter impedido o processo de formação planetária em primeiro lugar. Acredita-se que planetas não podem se formar extremamente perto de suas estrelas. Ao contrário, eles provavelmente migraram de fora para dentro, um processo que algumas vezes leva a choques interplanetários espetaculares quando mundos literalmente colidem. Impactos gigantes semelhantes podem ter dado a forma ao planeta Mercúrio, que, talvez, um dia pode ter tido uma estrutura mais semelhante à da Terra.

Planetas semelhantes a Netuno ainda são notavelmente ausentes nestes arredores extremos. A explicação pode ser que estes planetas, empurrados para dentro por outro planeta no sistema, perdem suas atmosferas de hidrogênio e hélio enquanto eles se aproximam das estrelas, deixando apenas seus interiores rochosos para trás.

Para Mercúrio, dada sua distância comparavelmente maior do Sol, uma história de origem tão exótica é improvável. Mas estudos futuros de Mercúrio, ao lado de mais observações e descobertas de planetas de período ultracurto com instalações da próxima geração, como o telescópio espacial James Webb, podem nos trazer mais perto de responder como tais mundos surgiram. Mais do que qualquer coisa, este trabalho continua destacando que, entre os milhares de planetas localizados além do Sistema Solar que hoje conhecemos, continuamos encontrando mundos estranhos.

Fonte: Scientific American

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