Durante sua fase de calibração, o Telescópio Espacial James Webb (JWST) observou um exoplaneta localizado a 40 anos-luz de distância da Terra chamado 55 Cancri-e. Por muito tempo, a comunidade científica acreditava que ele continha diamantes em sua composição.
Embora essa teoria não seja mais tão popular, o planeta continua sendo um objeto de estudo interessante. Primeiro, devido à sua alta densidade, que o classifica como uma Superterra, e, segundo, à proximidade com sua estrela hospedeira, o que favorece uma de suas hipóteses mais fascinantes: ser incrivelmente coberto de lava.
Resumidamente, são chamados de Superterras os planetas rochosos mais pesados que a Terra, mas com menos massa do que os gigantes gasosos.
Também conhecido como Janssen, o 55 Cancri-e orbita a estrela 55 Cancri, semelhante ao Sol, a menos de 2,4 milhões de km (um vigésimo quinto da distância entre Mercúrio e a nossa estrela), completando um circuito em menos de 18 horas.
Com temperaturas superficiais muito acima do ponto de fusão de minerais típicos formadores de rochas, pressupõe-se que o lado diurno do planeta seja coberto por oceanos de lava.
Acredita-se que planetas que orbitam tão perto de sua estrela têm um lado voltado permanentemente para ela. Como resultado, seu ponto mais quente deve ser aquele que enfrenta a estrela mais diretamente, e a quantidade de calor no lado diurno não deve mudar muito com o tempo.
No entanto, este não parece ser o caso. Observações do aposentado Telescópio Espacial Spitzer, da NASA, sugerem que a região mais quente é deslocada da parte que enfrenta a estrela mais diretamente, enquanto a quantidade total de calor detectada varia.
Atmosfera dinâmica de exoplaneta pode ser o segredo
Uma explicação para essas observações é que o planeta tem uma atmosfera dinâmica que move o calor ao redor. “55 Cancri-e pode ter uma atmosfera espessa dominada por oxigênio ou nitrogênio”, explicou Renyu Hu, do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, que lidera uma equipe que usará a Câmera Infravermelha Próxima (NIRCam) e o Instrumento Infravermelho Médio (MIRI) de Webb para capturar o espectro de emissões térmicas do lado diurno do planeta.
“Se ele tem uma atmosfera, Webb tem a sensibilidade e o comprimento de onda para detectá-la e determinar do que ela é feita”, disse Hu.
Outra possibilidade intrigante, no entanto, é que 55 Cancri-e não tem esse comportamento de manter uma face bloqueada virada para sua estrela. Em vez disso, pode ser como Mercúrio, girando três vezes para cada duas órbitas (o que é conhecido como uma ressonância 3:2). Como resultado, o planeta teria um ciclo diurno.
“Isso poderia explicar por que a parte mais quente do planeta é diferente”, explicou Alexis Brandeker, pesquisadora da Universidade de Estocolmo que lidera outra equipe que estuda o planeta. “Assim como na Terra, levaria tempo para a superfície aquecer. A hora mais quente do dia seria à tarde, não bem ao meio-dia”.
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A equipe de Brandeker planeja testar essa hipótese usando o NIRCam para medir o calor emitido do lado iluminado desse exoplaneta durante quatro órbitas diferentes. Se ele tiver uma ressonância 3:2, os cientistas observarão cada hemisfério duas vezes e devem ser capazes de detectar qualquer diferença entre os hemisférios.
Em tal cenário, a superfície aqueceria, derreteria e até vaporizaria durante o dia, formando uma atmosfera muito fina que Webb poderia detectar. À noite, o vapor esfriaria e condensaria para formar gotículas de lava que voltariam à superfície, tornando-se sólidas novamente ao cair da noite.
Essas observações de 55 Cancri-e feitas preliminarmente pelo JWST serão conduzidas como parte do Programa de Observações Gerais do Ciclo 1 de Webb, que teve início em junho deste ano e deve durar até metade de 2023.
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