Victor Bianchin
RedatorVictor Bianchin é jornalista.
Até pouco tempo, a palavra “exoplaneta” parecia mais própria da especulação do que da astronomia. Isaac Newton já havia sugerido no Scholium Generale dos Principia Mathematica que as estrelas fixas poderiam ser o centro de sistemas similares ao nosso, mas a ciência levou séculos para comprovar isso. Só no final da década de 1980 começaram a surgir os primeiros sinais de planetas fora do Sistema Solar, e foi preciso esperar até 1992 para confirmar pela primeira vez a existência de mundos além do Sol, orbitando o pulsar PSR B1257+12.
Nas últimas décadas, o ritmo de descobertas disparou graças a instrumentos cada vez mais precisos, que nos permitiram localizar mundos tão estranhos quanto fascinantes. O telescópio espacial Kepler, por exemplo, identificou há mais de uma década o Kepler-16b, um planeta com “dois sóis” que lembra Tatooine, de Star Wars. Desde então, catalogamos uma enorme variedade de exoplanetas.
Agora, o telescópio James Webb apresenta uma descoberta especialmente chamativa: um mundo de lava em ebulição que, para surpresa dos astrônomos, é mais frio do que os modelos teóricos previam.
Um mundo extremo que questiona o que sabemos
Com um raio aproximadamente 1,4 vez o da Terra, TOI-561 b é uma superterra extrema que orbita uma estrela situada a cerca de 280 anos-luz, na constelação de Sextans. A NASA a descreve como o planeta mais interno de um sistema composto por quatro mundos, com uma peculiaridade imediata: completa uma órbita em menos de onze horas. Sua proximidade é tão extrema — apenas 0,01 unidades astronômicas — que o hemisfério diurno deve superar amplamente o ponto de fusão das rochas. Tudo indica que se trata de um planeta preso à sua estrela em bloqueio de maré, com um dia eterno de um lado e uma noite perpétua do outro.
Uma das peculiaridades que mais desconcerta os pesquisadores é a baixa densidade de TOI-561 b. A astrônoma Johanna Teske, autora principal do estudo, explica que “não se trata de um super-puff, mas é menos denso do que se esperaria para uma composição similar à da Terra”. A equipe considerou que o planeta pudesse ter um núcleo de ferro pequeno e um manto formado por minerais menos compactos, uma possibilidade que se encaixaria com a química de sua estrela. Por se tratar de uma estrela do tipo G muito antiga, com cerca de 10 bilhões de anos e pobre em ferro, situada no disco espesso da Via Láctea, é plausível que o planeta tenha se formado em um ambiente primordial diferente do do Sistema Solar.
Mesmo assim, a composição exótica não resolvia todas as incógnitas, e a equipe começou a considerar outra possibilidade: a de que TOI-561 b estivesse envolto por uma atmosfera espessa. A ideia é notável porque os modelos indicam que planetas pequenos submetidos durante bilhões de anos a uma irradiação tão intensa deveriam ter perdido seus gases há muito tempo. A NASA lembra, no entanto, que alguns mundos desse tipo mostram sinais de que não são meras rochas nuas. Esse detalhe abriu a porta para a hipótese de que a baixa densidade poderia dever-se, em parte, a um volume inflado por uma camada substancial de gases.
Para testar a ideia de uma atmosfera densa, a equipe recorreu a uma técnica que o James Webb já utilizou em outros mundos rochosos: medir a diminuição de parte do brilho infravermelho quando o planeta passa atrás de sua estrela. Com o espectrógrafo NIRSpec, os pesquisadores estimaram a temperatura do hemisfério iluminado e a compararam com a esperada para uma superfície sem gases capazes de distribuir o calor. Se TOI-561 b fosse uma rocha nua, sua temperatura giraria em torno de 2.700 °C. No entanto, as observações situaram esse valor próximo de 1.800 °C, uma diferença grande demais para ser ignorada.
A temperatura inesperadamente baixa faz sentido se TOI-561 b estiver envolto por uma atmosfera densa e rica em voláteis. Nesse caso, os ventos transportariam o calor do hemisfério iluminado para áreas mais frias, reduzindo a emissão infravermelha captada pelo telescópio. Também entram em jogo gases capazes de absorver parte da radiação antes que ela escape para o espaço, algo que coincide com os modelos avaliados pela equipe. É até possível que existam nuvens de silicatos que reflitam a luz da estrela e contribuam para resfriar as camadas superiores da atmosfera.
Para explicar como TOI-561 b mantém uma atmosfera tão resistente, os pesquisadores propõem um mecanismo em que magma e gases estão em constante intercâmbio. Tim Lichtenberg observa que, à medida que o interior libera compostos voláteis para a atmosfera, o oceano de rocha fundida captura parte deles novamente, reduzindo a perda para o espaço. Esse processo exige um planeta excepcionalmente rico em substâncias voláteis, muito diferente da Terra em sua composição inicial. Nas palavras de Lichtenberg, seria “como uma bola de lava úmida”, uma descrição que resume bem a natureza extrema da descoberta.
As observações que permitiram reconstruir esse cenário fazem parte do programa General Observers 3860 do James Webb. Durante mais de 37 horas, o telescópio acompanhou continuamente o sistema enquanto TOI-561 b completava quase quatro órbitas inteiras, um registro que oferece uma visão excepcional de como varia seu brilho ao longo do percurso. Com esse volume de dados, a equipe está agora analisando como a temperatura muda ao redor do planeta e quais pistas isso fornece sobre a composição de sua atmosfera. Esse conjunto de dados, ainda em análise, aponta para um mundo mais complexo do que se intuía nas primeiras observações.
O caso de TOI-561 b demonstra que até os mundos mais extremos podem guardar surpresas. Longe de ser uma simples rocha abrasada, as observações do Webb descrevem um sistema dinâmico em que magma, atmosfera e radiação estelar interagem de maneiras que ainda não compreendemos totalmente. Como aponta Johanna Teske, “O realmente empolgante é que esse novo conjunto de dados está abrindo ainda mais perguntas do que está respondendo”. A pesquisa continua, e cada nova análise parece confirmar que este planeta pertence a uma categoria que apenas começamos a conhecer.
Imagens artísticas | NASA
Este texto foi traduzido/adaptado do site Xataka Espanha.
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