Quase três décadas desde a descoberta do primeiro exoplaneta, os astrônomos só se tornaram certos de sua própria incerteza em relação à formação desses mundos diversos.
© STScI (ilustração de exoplaneta sub-Netuno)
Cada novo planeta jovem em trânsito é um alvo valioso para seus modelos em desenvolvimento; é por isso que o telescópio espacial James Webb voltou sua atenção valiosa para um mundo bebê chamado HIP 67522b por algumas horas em 2023.
Além de sua idade notavelmente jovem de apenas 17 milhões de anos, o HIP 67522b parecia ser um planeta típico próximo, do tamanho de Júpiter. No entanto, as novas observações do Webb revelaram uma surpresa: o HIP 67522b não se parece em nada com Júpiter. Em vez disso, conforme detalhado em um estudo recente, ele tem uma atmosfera inchada e estendida, cheia de vapor de água e dióxido de carbono, e provavelmente é um tipo diferente de planeta. A composição da atmosfera não é sem precedentes, mas foi o inchaço que surpreendeu a equipe, liderada por Pa Chia Thao, da Universidade da Carolina do Norte).
Se o planeta tivesse uma massa semelhante à de Júpiter, sua gravidade teria absorvido os gases ao redor. Como as observações do Webb indicaram que a atmosfera se estende muito mais longe do que o esperado, o planeta deve ter uma massa muito menor do que eles previram e ser incapaz de espremer todo o gás ao redor para baixo com sua fraca atração gravitacional resultante
Por meio de uma análise mais aprofundada da espessura da atmosfera, os astrônomos sugerem que o HIP 67522b pesa cerca de 14 vezes a massa da Terra, apesar de seu tamanho semelhante ao de Júpiter. Isso o torna um dos gigantes mais leves já descobertos, e mais semelhante aos sub-Netunos do que aos Júpiteres. Os sub-Netunos são um tipo estranho de mundo maior que a Terra, mas menor que os gigantes de gelo.
Embora não tenhamos um planeta assim em nosso próprio Sistema Solar, eles são um dos tipos mais comuns de planetas em outras partes da galáxia. Os sub-Netunos podem se formar com atmosferas muito maiores, mas depois perdem esses envelopes iniciais por meio de uma combinação complicada de processos que incluem a ebulição induzida pela estrela.
Infelizmente para o HIP 67522b, sua baixa massa provavelmente o condena a esse destino cruel. Embora hoje o vejamos como um planeta gigante e inflado, sua proximidade com sua estrela e a incapacidade de manter um controle firme sobre seus gases significa que ele provavelmente perderá muitos dos gases que vemos atualmente ao seu redor. Sua atmosfera provavelmente já está fervendo, e provavelmente perderá a maior parte dela nos próximos bilhões de anos. Tudo o que restará é o núcleo encolhido.
Para os cientistas, captar esse processo de evaporação em ação pode ajudar a explicar como alguns sub-Netunos chegaram aos seus tamanhos finais. Medir as propriedades atmosféricas de planetas jovens fornece uma oportunidade única para entender a formação e as histórias evolutivas desses planetas.
Esta descoberta inesperada não apenas esclarece sobre a formação de sub-Netunos, mas também marca a primeira vez que astrônomos mediram a massa de um planeta usando o espectro da luz das estrelas que passa por sua atmosfera. A equipe poderia, assim, contornar os desafios de observar estrelas jovens e ativas e usar o inchaço da atmosfera como uma sonda. Este estudo abrangente demonstra o quão poderoso o telescópio espacial James Webb pode ser para medir as massas de exoplanetas jovens.
Fonte: Sky & Telescope
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