Os dados do Telescópio Espacial James Webb revelam que WASP-107 b tem significativamente menos metano do que o esperado e um núcleo surpreendentemente grande, fornecendo informações importantes sobre a sua química atmosférica e dinâmica interna.
Uma quantidade surpreendentemente baixa de metano e um núcleo superdimensionado escondem-se dentro do planeta WASP-107 b, semelhante ao algodão doce.
As revelações, baseadas em dados obtidos pelo Telescópio Espacial James Webb, marcam as primeiras medições da massa central de um exoplaneta e provavelmente servirão de base para futuros estudos de atmosferas e interiores planetários, um aspecto fundamental na procura de mundos habitáveis para além do nosso sistema solar.
“Olhar para o interior de um planeta a centenas de anos-luz de distância parece quase impossível, mas quando você conhece a massa, o raio, a composição atmosférica e o calor de seu interior, você tem todas as peças necessárias para ter uma ideia de o que está dentro e quão pesado é esse núcleo”, disse o autor principal David Sing, ilustre professor de Ciências da Terra e Planetárias da Bloomberg na Universidade Johns Hopkins.
“Isso agora é algo que podemos fazer para muitos planetas gasosos diferentes em vários sistemas.” Publicada recentemente na Nature, a pesquisa mostra que o planeta tem mil vezes menos metano do que o esperado e um núcleo 12 vezes mais massivo que o da Terra.
Composição Planetária e Potencial de Habitabilidade Um planeta gigante envolto por uma atmosfera escaldante tão fofa quanto algodão, WASP-107 b orbita uma estrela a cerca de 200 anos-luz de distância.
É inchado devido à sua construção: um mundo do tamanho de Júpiter, com apenas um décimo da massa desse planeta.
Embora contenha metano – um alicerce da vida na Terra – o planeta não é considerado habitável devido à sua proximidade com a sua estrela-mãe e à falta de uma superfície sólida.
Mas poderia conter pistas importantes sobre a evolução planetária em estágio avançado.
Mistérios do Metano e Dinâmica Química Num estudo separado publicado na Nature, outros cientistas também detectaram metano com o telescópio Webb e forneceram informações semelhantes sobre o tamanho e a densidade do planeta.
“Queremos olhar para planetas mais semelhantes aos gigantes gasosos do nosso sistema solar, que têm muito metano nas suas atmosferas”, disse Sing.
“Foi aqui que a história do WASP-107 b ficou realmente interessante, porque não sabíamos por que os níveis de metano eram tão baixos.” As novas medições do metano sugerem que a molécula se transforma noutros compostos à medida que flui para cima a partir do interior do planeta, interagindo com uma mistura de outros produtos químicos e com a luz das estrelas na atmosfera superior.
A equipe também mediu dióxido de enxofre, vapor de água, dióxido de carbono e monóxido de carbono – e descobriu que WASP-107 b tem mais elementos pesados do que Urano e Netuno.
Estudos observacionais e pesquisas futuras O perfil da química do planeta está começando a revelar peças-chave no quebra-cabeça de como as atmosferas planetárias se comportam em condições extremas, disse Sing.
A sua equipe irá realizar observações semelhantes durante o próximo ano em mais 25 planetas com o telescópio Webb.
“Nunca fomos capazes de estudar em detalhe este processo de mistura numa atmosfera de exoplaneta, por isso isto irá contribuir muito para a compreensão de como funcionam estas reações químicas dinâmicas,? disse Sing.
“É algo que definitivamente precisamos quando começamos a observar planetas rochosos e assinaturas de biomarcadores.” Fontes internas de calor e efeitos atmosféricos Os cientistas especularam que o raio superinflado do planeta resultava de uma fonte de calor interna, disse Zafar Rustamkulov, estudante de doutorado em ciências planetárias da Johns Hopkins que co-liderou a pesquisa.
Ao combinar modelos de física atmosférica e interior com os dados de WASP-107 b de Webb, a equipe explicou como a termodinâmica do planeta influencia sua atmosfera observável.
“O planeta tem um núcleo quente e essa fonte de calor está a alterar a química dos gases mais profundamente, mas também está a impulsionar esta forte mistura convectiva que borbulha do interior”, disse Rustamkulov.
“Acreditamos que esse calor está causando mudanças na química dos gases, destruindo especificamente o metano e produzindo quantidades elevadas de dióxido de carbono e monóxido de carbono.” Investigações em curso e experiências futuras As novas descobertas também representam a ligação mais clara que os cientistas conseguiram fazer entre o interior de um exoplaneta e o topo da sua atmosfera, disse Rustamkulov.
No ano passado, o telescópio Webb detectou dióxido de enxofre a cerca de 700 anos-luz de distância, num exoplaneta diferente chamado WASP-39, fornecendo a primeira evidência de um composto atmosférico criado por reações impulsionadas pela luz estelar.
A equipe da Johns Hopkins está agora a concentrar-se no que pode estar a manter o núcleo quente e espera que possam estar em jogo forças semelhantes às que causam as marés altas e baixas nos oceanos da Terra.
Eles planeiam testar se o planeta está sendo esticado e puxado pela sua estrela e como isso pode explicar o elevado calor do núcleo.
Publicado em 16/06/2024 00h18
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