Um planeta rochoso de lava, que outrora se pensava ser demasiado extremo para possuir uma atmosfera, parece estar envolto numa atmosfera com uma camada refletora de nuvens de minerais de silicato vaporizados, a mesma família de compostos que constitui o quartzo e a areia.
© CryoDragon Inc (ilustração do exoplaneta TOI-561 b e da sua estrela)
A professora de física e astronomia da Universidade de Waterloo, Lisa Dang, e os seus colaboradores utilizaram o telescópio espacial James Webb (JWST) para observar o exoplaneta de lava TOI-561 b durante 37 horas, captando quase quatro voltas completas do planeta em torno da sua estrela. Foi medido como o brilho e o calor do planeta mudavam ao longo da sua órbita.
Esta técnica, conhecida como curva de fase, revelou que o planeta reflete uma quantidade significativa de luz da sua estrela e que o calor está sendo redistribuído ao redor do planeta, em vez de se concentrar apenas no lado iluminado pela estrela. Em conjunto, estes indícios apontam para a presença de uma atmosfera.
O primeiro estudo constatou que o lado diurno era muito mais frio do que o esperado para uma rocha nua e escura tão próxima da sua estrela. Esse calor em falta poderia ser transportado para o lado noturno ou refletido antes mesmo de o planeta o absorver. Ao observar a órbita completa, a equipe conseguiu ver pela primeira vez o lado noturno, que está sempre virado para o lado oposto à estrela, e descobriu que não é suficientemente quente para explicar a diferença.
Em vez disso, TOI-561 b deve refletir cerca de três-quartos da luz estelar que incide sobre ele, o que é comparável a Vênus. Para explicar este brilho, a equipe comparou as observações com uma simulação computacional do clima do planeta. Estas sugerem que nuvens compostas por minerais de silicato, incluindo dióxido de silício (SiO2) e silicato de magnésio (MgSiO3), poderiam formar-se no lado diurno do planeta e funcionar como um protetor solar. Ao refletirem a luz da estrela e manterem o planeta mais fresco, as nuvens podem ajudar o planeta a reter uma atmosfera que, de outra forma, seria arrancada.
Os resultados vêm reforçar evidências anteriores de que TOI-561 b possui uma atmosfera densa, provavelmente reabastecida por gases liberados do seu interior fundido. A composição dessa atmosfera continua sendo uma questão em aberto. Pode tratar-se de uma densa camada de dióxido de carbono, como uma versão muito mais quente de Vênus, ou pode ser rica em dióxido de enxofre, um gás expelido pela lua vulcânica de Júpiter. O planeta tem um oceano de rocha fundida cobrindo a sua superfície, o que poderia funcionar como um vulcão à escala planetária que alimenta constantemente a sua atmosfera.
A próxima grande questão que os pesquisadores procuram responder é se a atmosfera de TOI-506 b se assemelha à de Vênus ou a uma atmosfera extremamente rarefeita. Observar o planeta em comprimentos de onda mais longos com o JWST poderá fornecer novas perspectivas e ajudar a explicar como é que um planeta tão quente conseguiu manter uma atmosfera durante bilhões de anos.
Um artigo foi publicado no periódico The Astronomical Journal.
Fonte: University of Waterloo