Descoberta desafia a ideia de que planetas próximos a estrelas não podem ter atmosferas
Estudo revela que o exoplaneta TOI-561 b pode ter uma atmosfera surpreendente.
Descoberta de atmosfera no exoplaneta TOI-561 b
Recentemente, astrônomos utilizando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) apresentaram a mais forte evidência já encontrada de uma atmosfera em um planeta rochoso fora do nosso sistema solar. Essa descoberta desafia a noção de que planetas pequenos que orbitam muito próximos de suas estrelas não conseguem sustentar atmosferas.
Características do exoplaneta TOI-561 b
O exoplaneta em questão, TOI-561 b, é um super-Earth ultra-quente, localizado a 280 anos-luz da Terra e faz parte de um sistema estelar que possui pelo menos três planetas. Sua órbita é extremamente curta, completando um ciclo em menos de 11 horas, e sua proximidade com a estrela mãe é apenas um quarenta avos da distância entre Mercúrio e o Sol. Essa condição típica geraria temperaturas altas o suficiente para derreter rocha, fazendo esperar que qualquer atmosfera se dissipasse devido à intensa radiação estelar.
Observações do Telescópio Espacial James Webb
Para determinar a presença de uma atmosfera, a equipe de pesquisa utilizou o instrumento NIRSpec do JWST para medir a temperatura do lado diurno de TOI-561 b. Durante observações realizadas em maio de 2024, o JWST analisou continuamente o sistema por mais de 37 horas, capturando quatro órbitas completas do planeta. Os cientistas concentraram-se em momentos em que o planeta passava atrás de sua estrela, conhecidos como “eclipses secundários”, para isolar o brilho infravermelho do planeta e determinar a temperatura real.
Resultados das medições
Se TOI-561 b não tivesse atmosfera, esperava-se que a temperatura do lado diurno chegasse a cerca de 4.900 graus Fahrenheit (2.700 graus Celsius). Entretanto, as medições do JWST mostraram uma temperatura significativamente mais baixa, em torno de 3.100 graus Fahrenheit (1.700 graus Celsius). Para compreender essa discrepância, os pesquisadores testaram uma variedade de superfícies possíveis e tipos de atmosfera para ver qual poderia reproduzir o sinal observado.
A importância de uma atmosfera densa
A equipe sugere que uma atmosfera densa e rica em voláteis deve estar presente para explicar suas observações. “Ventanas fortes poderiam esfriar o lado diurno, transportando calor para o lado noturno”, observou Anjali Piette, co-autora do estudo. Essa dinâmica pode permitir que o planeta mantenha um equilíbrio entre sua superfície fundida e sua atmosfera, com gases ciclando entre os dois e potencialmente repondo a atmosfera ao longo do tempo.
Implicações para a astrobiologia
Os resultados desta pesquisa não apenas desafiam o entendimento atual sobre a formação de atmosferas em planetas próximos a estrelas, mas também abrem novas portas para explorar a atividade geológica e as condições internas de planetas rochosos tão quentes. As descobertas foram publicadas na revista The Astrophysical Journal Letters, em 11 de dezembro. Essa pesquisa promete avançar nosso conhecimento sobre a diversidade de atmosferas e condições em exoplanetas, ampliando as possibilidades de busca por vida fora da Terra.
