Os cientistas ficaram perplexos com um estranho planeta em forma de limão que “desafia qualquer explicação”.
O planeta do tamanho de Júpiter foi descoberto pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA e é tão estranho que desafia tudo o que sabemos sobre como os planetas se formam.
Apelidado de PSR J2322–2650b, o gigante gasoso tem uma atmosfera exótica de carbono-hélio diferente de qualquer outro exoplaneta conhecido.
Nuvens de fuligem flutuam pelas regiões superaquecidas da atmosfera superior e se condensam em diamantes nas profundezas do coração do planeta.
Esta composição incomum torna-se ainda mais estranha pelo facto de este planeta não orbitar uma estrela como o nosso Sol.
Em vez disso, este mundo orbita um tipo de estrela de nêutrons conhecida como pulsar: o núcleo ultradenso de uma estrela morta que comprime a massa do Sol em algo do tamanho de uma cidade.
Localizado a 750 anos-luz da Terra, este pulsar bombardeia constantemente o seu planeta cativo com raios gama, esticando-o sob a gravidade numa forma única de “limão”.
Isto produz algumas das diferenças de temperatura mais extremas já vistas num planeta, com temperaturas que variam entre 650°C (1.200°F) à noite e 2.030°C (3.700°F) durante o dia.
Os cientistas ficaram perplexos ao descobrir um estranho planeta em forma de limão que desafia tudo o que sabemos sobre a formação planetária.
Mesmo para os padrões de exoplanetas exóticos, o PSR J2322–2650b se destaca como excepcionalmente estranho.
E, num novo artigo, aceite para publicação no The Astrophysical Journal Letters, os investigadores usaram o JWST para revelar que o planeta é ainda mais estranho.
O co-autor do estudo, Dr. Peter Gao, do Carnegie Earth and Planetary Laboratory, diz: “Lembro-me que depois de registrar os dados, nossa reação coletiva foi: 'Que diabos é isso?'”
“É extremamente diferente do que esperávamos.”
Dos aproximadamente 6.000 exoplanetas conhecidos, este é o único gigante gasoso que orbita uma estrela de nêutrons.
Isto não é surpreendente, uma vez que as estrelas de neutrões tendem a separar as suas vizinhas através da gravidade ou a evaporá-las através de um bombardeamento de radiação poderosa.
O PSR J2322–2650b também está extraordinariamente próximo da sua estrela, a apenas 1,6 milhões de quilómetros (1 milhão de milhas) de distância, em comparação com a distância de 160 milhões de quilómetros (100 milhões de milhas) entre a Terra e o Sol.
Isso significa que um ano neste estranho mundo leva apenas 7,8 horas enquanto orbita a estrela de nêutrons a uma velocidade incrível.
O planeta, denominado PSR J2322–2650b, orbita um tipo de estrela de nêutrons chamada pulsar, o núcleo ultradenso de uma estrela morta que comprime a massa do Sol em algo do tamanho de uma cidade.
Mas o que realmente torna o planeta uma anomalia total é a composição da sua atmosfera.
O co-autor, Dr. Michael Zhang, da Universidade de Chicago, diz: “Este é um novo tipo de atmosfera planetária que ninguém viu antes.
“Em vez de encontrar as moléculas normais que esperamos ver num exoplaneta, como água, metano e dióxido de carbono, vimos carbono molecular, especificamente C3 e C2.”
Isto é realmente estranho porque, a temperaturas tão elevadas como as do planeta, o carbono deveria ligar-se a todos os outros átomos da atmosfera.
Isso significa que o carbono molecular só pode ser dominante quando quase não há oxigênio ou nitrogênio presentes.
Dos cerca de 150 planetas que os cientistas analisaram em profundidade, nenhum possui carbono molecular na sua atmosfera.
No entanto, os cientistas ainda não têm ideia de como um planeta tão estranho pôde se formar.
'Essa coisa se formou como um planeta normal? Não, porque a composição é totalmente diferente”, afirma o Dr.
Este pulsar bombardeia constantemente seu planeta cativo com raios gama, esticando-o sob a gravidade em uma forma única de “limão” (impressão artística)
Da mesma forma, o planeta não poderia ter-se formado através da remoção das camadas exteriores de uma estrela, uma vez que as reacções nucleares nos núcleos estelares não produzem carbono puro.
O Dr. Zhang acrescenta: “É muito difícil imaginar como é obtida esta composição extremamente enriquecida em carbono. Parece excluir todos os mecanismos de formação conhecidos.
Atualmente, a melhor teoria dos pesquisadores é que o carbono e o oxigênio cristalizaram dentro do planeta à medida que ele esfriava.
Os cristais de carbono puro poderiam ter flutuado até à superfície e misturado com hélio, que é o que os cientistas veriam nos seus dados.
No entanto, o co-autor, Professor Roger Romani, da Universidade de Stamford, diz que isso não resolve todos os problemas.
Ele diz: 'Alguma coisa tem que acontecer para manter o oxigênio e o nitrogênio afastados. E é aí que entra o mistério.
Mas é bom não saber tudo. Eu realmente quero aprender mais sobre a estranheza dessa atmosfera. “É ótimo ter um quebra-cabeça para resolver.”
Cientistas estudam a atmosfera de exoplanetas distantes usando enormes satélites espaciais como o Hubble
As estrelas distantes e os planetas que as orbitam têm frequentemente condições diferentes de tudo o que vemos na nossa atmosfera.
Para compreender estes novos mundos e do que são feitos, os cientistas devem ser capazes de detectar em que consistem as suas atmosferas.
Eles costumam fazer isso usando um telescópio semelhante ao Telescópio Hubble da NASA.
Esses enormes satélites examinam o céu e se fixam em exoplanetas que a NASA acredita que possam ser de interesse.
Aqui, os sensores integrados realizam diferentes formas de análise.
Uma das mais importantes e úteis é a chamada espectroscopia de absorção.
Esta forma de análise mede a luz que sai da atmosfera de um planeta.
Cada gás absorve um comprimento de onda de luz ligeiramente diferente e, quando isso acontece, uma linha preta aparece em todo o espectro.
Estas linhas correspondem a uma molécula muito específica, indicando a sua presença no planeta.
Elas são frequentemente chamadas de linhas de Fraunhofer em homenagem ao astrônomo e físico alemão que as descobriu pela primeira vez em 1814.
Ao combinar todos os diferentes comprimentos de onda da luz, os cientistas podem determinar todos os produtos químicos que constituem a atmosfera de um planeta.
A chave é que o que falta fornece as pistas para descobrir o que está presente.
É de vital importância que isto seja feito com telescópios espaciais, pois nesse caso a atmosfera terrestre interferiria.
A absorção de produtos químicos na nossa atmosfera distorceria a amostra, por isso é importante estudar a luz antes que ela tenha a chance de atingir a Terra.
Isto é frequentemente usado para procurar hélio, sódio e até oxigênio em atmosferas estranhas.
Este diagrama mostra como a luz que passa de uma estrela através da atmosfera de um exoplaneta produz linhas de Fraunhofer que indicam a presença de compostos-chave como sódio ou hélio.
