Os astrónomos descobriram uma atmosfera em torno de um planeta de lava, uma descoberta surpreendente que desafia a compreensão atual de como estes mundos ultraquentes se comportam. Ao contrário da maioria dos exoplanetas rochosos que orbitam extremamente perto das suas estrelas, TOI 561b – um mundo comparável em massa à Terra, mas com o dobro do seu tamanho – parece reter um envelope gasoso substancial. Esta descoberta, publicada no Astrophysical Journal Letters, fornece a evidência mais forte até agora de que tais planetas podem manter atmosferas apesar da intensa radiação estelar e da fraca gravidade.
A retenção inesperada de gás
A maioria dos pequenos planetas próximos às suas estrelas hospedeiras lutam para manter atmosferas. A sua baixa atração gravitacional permite que moléculas de gás em movimento rápido escapem para o espaço, enquanto a poderosa radiação de estrelas próximas elimina qualquer atmosfera potencial. TOI 561b, descoberto pela sonda TESS em 2020, completa uma órbita em menos de 10 horas, tornando-o incrivelmente quente e aparentemente inóspito à retenção atmosférica.
“Esperávamos que a atmosfera ainda não existisse”, explica Nicole Wallack, do Carnegie Earth and Planets Laboratory. “Mas precisamos ter uma atmosfera para explicar o que estamos vendo.”
A densidade invulgarmente baixa do planeta para o seu tamanho – cerca de quatro vezes a da água – foi um dos primeiros indicadores de que algo invulgar estava a acontecer. Uma atmosfera poderia inflar o tamanho aparente do planeta, criando esta anomalia de densidade.
JWST revela temperaturas moderadas
Usando o Telescópio Espacial James Webb, os pesquisadores analisaram a distribuição de temperatura no TOI 561b. Sem atmosfera, eles previram diferenças extremas de temperatura entre o lado diurno e noturno. O lado perpetuamente voltado para a estrela deveria ser escaldante, enquanto o lado escuro seria frígido. Em vez disso, os dados do JWST revelaram temperaturas surpreendentemente moderadas em ambos os lados.
O lado diurno foi medido a aproximadamente 1.800° Celsius, significativamente abaixo dos 2.700°C esperados. Isto sugere uma atmosfera com ventos fortes distribuindo calor por todo o planeta.
Oceanos de Magma e Persistência Atmosférica
A superfície derretida do planeta pode desempenhar um papel na reposição da atmosfera. Correntes ardentes poderiam liberar gases mais rápido do que a estrela consegue eliminá-los, permitindo que a atmosfera persista ao longo do tempo. Esta descoberta levanta questões sobre como as atmosferas podem ser comuns em mundos de lava semelhantes.
“Estamos apenas começando a aprender mais sobre isso”, observa Wallack. “Veremos, à medida que mais observações surgirem, quão anômalas são as atmosferas nesses tipos de planetas rochosos.”
Embora TOI 561b seja demasiado quente para sustentar vida, a descoberta oferece informações valiosas sobre a evolução planetária. O estudo de exoplanetas extremos como este pode ajudar os investigadores a refinar modelos de perda e retenção atmosférica, que são essenciais para a compreensão da habitabilidade noutros mundos.
A surpreendente descoberta de uma atmosfera num planeta de lava demonstra que a nossa compreensão actual das atmosferas exoplanetárias está incompleta. Mais pesquisas são necessárias para determinar se este fenômeno é raro ou generalizado entre mundos semelhantes.
