Um planeta coberto por rocha derretida está desafiando as expectativas dos astrônomos. Localizado a cerca de 280 anos-luz da Terra, o exoplaneta TOI-561 b parece manter uma atmosfera significativa, apesar de receber tanta radiação de sua estrela que, segundo os modelos tradicionais, deveria ter perdido seus gases há bilhões de anos.
Observações do telescópio espacial James Webb indicam que o planeta reflete aproximadamente 75% da luz estelar que recebe. Uma possível explicação é a presença de nuvens brilhantes formadas por minerais vaporizados, que funcionariam como uma espécie de protetor solar natural.
Os resultados foram publicados na revista científica The Astronomical Journal e ajudam a aprofundar uma descoberta anterior: a de que esse mundo rochoso extremamente quente aparentemente possui uma atmosfera substancial.
Um planeta que deveria ter perdido sua atmosfera
- O TOI-561 b pertence à categoria das chamadas super-Terras, planetas rochosos maiores que a Terra. Ele tem aproximadamente 1,4 vez o raio do nosso planeta e completa uma volta ao redor de sua estrela em apenas 10,6 horas;
- O exoplaneta está cerca de 40 vezes mais próximo de sua estrela do que Mercúrio está do Sol. A proximidade faz com que uma de suas faces permaneça constantemente voltada para a estrela, enquanto a outra fica permanentemente na escuridão;
- Se fosse apenas uma rocha escura e sem atmosfera, a temperatura do lado iluminado poderia chegar a aproximadamente 2.700 °C. As observações do James Webb, porém, indicam temperatura próxima de 1.800 °C, centenas de graus abaixo do esperado para um corpo sem uma camada gasosa capaz de redistribuir calor ou refletir a radiação recebida;
- A diferença levou os pesquisadores a investigar o que poderia estar impedindo o planeta de absorver tanta energia.
Nuvens minerais funcionariam como um protetor solar
Para entender o comportamento do exoplaneta, a equipe utilizou o James Webb para observá-lo durante 37 horas, acompanhando quase quatro órbitas completas ao redor de sua estrela.
Os cientistas analisaram as mudanças no brilho e na emissão de calor do planeta ao longo desse período. Os dados revelaram que o lado permanentemente escuro não é quente o suficiente para explicar sozinho a diferença de temperatura observada na face iluminada.
A conclusão é que o TOI-561 b reflete aproximadamente três quartos da luz que recebe. Para explicar esse resultado, os pesquisadores compararam as observações com simulações computacionais do clima do planeta.
Os modelos indicam que nuvens compostas por minerais de silicato, como dióxido de silício e silicato de magnésio, poderiam se formar na atmosfera. Essas partículas refletiriam parte da radiação estelar antes que ela atingisse a superfície, reduzindo o aquecimento.
O efeito seria semelhante ao de um protetor solar em escala planetária. Além disso, a atmosfera aparentemente transporta parte do calor do lado iluminado para o lado escuro, contribuindo para diminuir a temperatura da face voltada para a estrela.
A composição exata dessas nuvens, contudo, ainda não foi confirmada diretamente. Elas são uma explicação sugerida pelos modelos para os dados observados.
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Como o planeta consegue manter gases por bilhões de anos?
A existência de uma atmosfera significativa é especialmente intrigante porque o TOI-561 b está submetido a uma intensa radiação estelar. Em condições assim, os gases de um planeta rochoso relativamente pequeno deveriam escapar para o espaço ao longo do tempo.
Uma possibilidade é que o exoplaneta tenha começado sua história com uma reserva excepcionalmente grande de gases. Outra hipótese é que seu interior continue reabastecendo a atmosfera.
Os pesquisadores consideram que a superfície do TOI-561 b pode ser coberta por oceano global de rocha derretida. Esse material funcionaria como uma gigantesca fonte vulcânica, liberando gases continuamente e compensando parte das perdas para o espaço.
O interior e a atmosfera também poderiam trocar material: enquanto gases escapam da região derretida e alimentam a camada externa, parte deles pode retornar ao interior do planeta.
Essa dinâmica ajudaria a explicar como a atmosfera consegue persistir durante bilhões de anos, mesmo em ambiente tão extremo. Ainda assim, o mecanismo exato permanece em investigação.
Atmosfera pode lembrar Vênus ou uma lua vulcânica
Os cientistas ainda não sabem quais gases predominam na atmosfera do TOI-561 b. Uma das possibilidades é uma camada densa de dióxido de carbono, semelhante à de Vênus, mas em condições muito mais quentes. Outra hipótese envolve o dióxido de enxofre, gás associado à atividade vulcânica de Io, uma das luas de Júpiter.
A equipe pretende realizar novas observações do planeta com o James Webb em comprimentos de onda maiores. Os dados poderão ajudar a determinar a composição química da atmosfera e esclarecer como o exoplaneta mantém seus gases apesar da exposição prolongada à radiação estelar.
Embora as condições do TOI-561 b sejam incompatíveis com a vida como a conhecemos, compreender seu funcionamento pode ajudar os astrônomos a descobrir como atmosferas se formam, evoluem e sobrevivem em mundos rochosos muito diferentes da Terra.
Rodrigo Mozelli é jornalista formado pela Universidade Metodista de São Paulo (UMESP) e, atualmente, é redator do Olhar Digital.
