Se um planeta tem atmosfera, provavelmente está vazando, alguns mais rápido que outros. E os astrônomos acabaram de encontrar um zumbido: uma atmosfera tão vazada que está jorrando em jatos gigantes.
O exoplaneta responsável por esta atividade é HAT-P-32b, um gigante gasoso cerca de 1,8 vezes o raio de Júpiter, a cerca de 923 anos-luz de distância. Está cuspindo gás suficiente para formar duas caudas, juntas abrangendo uma distância maior que 53 vezes o raio do exoplaneta.
De acordo com uma equipe liderada pelo astrofísico Zhoujian Zhang, da Universidade da Califórnia, em Santa Cruz, essas caudas estão entre as maiores estruturas que já encontramos associadas a um exoplaneta.
“É emocionante ver como as caudas estendidas são gigantescas em comparação com o tamanho do planeta e sua estrela hospedeira”, diz Zhang, que liderou a descoberta enquanto estava na Universidade do Texas em Austin. “Outros planetas também podem ter estendido atmosferas de escape esperando para serem descobertos por meio de monitoramento semelhante”.
O fato de o HAT-P-32b estar perdendo sua atmosfera não é inesperado. É um mundo inchado com baixa densidade, apenas 10% da de Júpiter, orbitando sua estrela em uma órbita muito próxima de apenas 2,15 dias. Nessa proximidade de sua estrela – um pouco maior e mais quente que o Sol – o exoplaneta é aquecido a uma temperatura de cerca de 1.836 Kelvin (2.845 Fahrenheit, 1.562 Celsius).
O calor deixa o HAT-P-32b tão inchado, mas também é o que está destruindo sua atmosfera. Observações anteriores observaram esse efeito em ação, mas não capturaram a verdadeira extensão da destruição atmosférica causada pela estrela.
Isso porque estudamos o HAT-P-32b usando trânsitos, que é quando um exoplaneta orbita entre nós e sua estrela. Isso faz com que a luz da estrela flutue ligeiramente regularmente, escurecendo quando o exoplaneta bloqueia parte de sua luz.
Mas algo interessante acontece quando um exoplaneta com atmosfera passa na frente de sua estrela hospedeira. Parte da luz dessa estrela viaja pela atmosfera, causando mudanças no espectro à medida que alguns comprimentos de onda são absorvidos e reemitidos por elementos e compostos no gás. Estes podem ser identificados e rastreados até as substâncias que os causam, como uma impressão digital química.
A atmosfera com vazamento de HAT-P-32b tornou-se aparente a partir de observações desses trânsitos quando os cientistas notaram um excesso de hidrogênio alfa e hélio. Como eles apenas analisaram os dados de trânsito, não sabíamos a extensão total do vazamento.
Zhang e seus colegas usaram o Telescópio Hobby-Eberly no Observatório McDonald no Texas para observar o exoplaneta ao longo de várias noites, para reunir dados cobrindo sua órbita completa, não apenas as 3 horas que leva para transitar. Em seguida, eles analisaram cuidadosamente os espectros, procurando variações nos gases conhecidos por vazarem da atmosfera do HAT-P-32b.
Eles descobriram que as caudas são absolutamente enormes. O exoplaneta está inchando tanto que está transbordando do ponto em que o gás pode permanecer gravitacionalmente ligado ao planeta, ejetando grandes quantidades de material para o espaço ao redor da estrela – cerca de 33,8 trilhões de toneladas por ano, de acordo com os cálculos da equipe.
Nesse ritmo, a atmosfera do mundo levará cerca de 40 bilhões de anos para evaporar completamente. Isso é muito tempo – quase o triplo da vida útil atual do Universo de 13,8 bilhões de anos – e pode ajudar os astrônomos a interpretar outros exoplanetas com vazamento de gás em órbitas próximas com suas estrelas.
“Nossas descobertas em HAT-P-32b podem nos ajudar a entender como outros planetas e suas estrelas interagem”, diz a astrônoma Caroline Morley, da Universidade do Texas em Austin. “Somos capazes de fazer medições de alta precisão em Júpiteres quentes, como este, e depois aplicar nossas descobertas a uma gama mais ampla de planetas”.
Já encontramos exoplanetas com vazamentos antes, e alguns até compartilham algumas semelhanças com os trânsitos de HAT-P-32b. A descoberta sugere que muito mais dessas caudas gigantes podem estar por aí, apenas esperando que olhemos.
Publicado em 23/06/2023 02h02
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