Astrônomos que usam o Telescópio Espacial James Webb (JWST) dizem ter encontrado a evidência mais forte até agora de uma atmosfera em torno de um mundo rochoso fora do nosso sistema solar.
As descobertas desafiam a sabedoria predominante de que planetas relativamente pequenos que orbitam extremamente perto das suas estrelas não podem sustentar atmosferas.
Essa proximidade extrema coloca-a numa classe de super-Terras de período ultracurto que são aquecidas a temperaturas suficientemente altas para derreter rochas. Sob tais condições, os cientistas geralmente esperam que os planetas percam qualquer atmosfera devido à intensa radiação estelar, deixando para trás rochas nuas e sem ar. Mas as observações da NASA TESS telescópio espacial mostraram que TOI-561 b tem um densidade incomumente baixa para um mundo puramente rochoso, sugerindo que outra explicação pode ser necessária.
“Deve ter-se formado num ambiente químico muito diferente dos planetas do nosso próprio sistema solar”, disse Johanna Teske, cientista do Carnegie Earth and Planets Lab em Washington DC, que liderou o novo artigo, num comunicado. declaração.
Para testar se o planeta tem atmosfera, a equipe usou o instrumento NIRSpec do JWST para medir a temperatura do lado diurno de TOI-561 b. Em maio de 2024, o JWST observou o sistema planeta-estrela continuamente por mais de 37 horas, capturando quatro órbitas completas. Os cientistas concentraram-se nos momentos em que o planeta passou por trás da sua estrela, eventos conhecidos como “eclipses secundários”, quando a própria luz do planeta desapareceu brevemente. Ao medir a pequena queda no brilho total do sistema durante cada eclipse, a equipe conseguiu isolar o brilho infravermelho do planeta e determinar diretamente a sua temperatura diurna.
Se TOI-561 b não tivesse atmosfera, seu lado diurno deveria atingir cerca de 4.900 graus Fahrenheit (2.700 graus Celsius). Em vez disso, o JWST mediu uma temperatura muito mais fria, em torno de 3.100 graus Fahrenheit (1.700 graus Celsius). Para entender o porquê, os pesquisadores testaram uma série de possíveis superfícies e tipos atmosféricos para ver quais poderiam reproduzir o sinal observado pelo JWST.
“Realmente precisamos de uma atmosfera espessa e rica em voláteis para explicar todas as observações”, disse no comunicado a coautora do estudo, Anjali Piette, da Universidade de Birmingham. “Os ventos fortes esfriariam o lado diurno, transportando o calor para o lado noturno.”
A equipa sugere que o planeta pode manter um equilíbrio entre a sua superfície fundida e a sua atmosfera, permitindo que os gases circulem entre elas e potencialmente reabastecendo a sua atmosfera.
“Enquanto os gases saem do planeta para alimentar a atmosfera, o oceano de magma os suga de volta para o interior”, disse no comunicado o coautor do estudo, Tim Lichtenberg, da Universidade de Groningen, na Holanda. “É realmente como uma bola de lava molhada.”
Os resultados abrem a porta para investigar o interior e a atividade geológica desses planetas rochosos extremamente quentes, estudando as suas atmosferas, observam os investigadores.
As descobertas foram publicado em 11 de dezembro no The Astrophysical Journal Letters.
