James Webb encontra mundo de lava mais frio já conhecido

Um grupo liderado pela Universidade de Chicago, nos EUA, encontrou sinais de atmosfera em HD 3167 b, uma super-Terra rochosa a 154 anos-luz. É o mundo de lava mais frio já identificado com esse tipo de evidência.

O estudo saiu no periódico The Astrophysical Journal Letters. O primeiro autor é Brandon Park Coy, estudante de pós-graduação da Universidade de Chicago. Ele integra o grupo de Edwin Kite, professor associado de ciências geofísicas da mesma instituição e coautor do trabalho.

O planeta fica na constelação de Peixes e completa uma volta ao redor da sua estrela em cerca de um dia terrestre. A face voltada para a estrela provavelmente é rocha derretida, daí o apelido de “mundo de lava”.

Atmosfera em planeta rochoso é raridade. Segundo a equipe da Universidade de Chicago, a grande maioria dos mais de 6.300 exoplanetas catalogados não é rochosa, e só um punhado dos rochosos parece ter atmosfera.

Como o James Webb mediu a temperatura do planeta

A equipe usou o Telescópio Espacial James Webb para captar luz no infravermelho médio, faixa que revela o calor de um objeto. A técnica se chama eclipse secundário e acontece quando o planeta passa por trás da estrela.

Ao comparar o brilho do sistema antes e durante esse ocultamento, os pesquisadores isolam a luz infravermelha que vem do próprio planeta. Esse valor indica quão quente está o lado diurno.

Sem atmosfera, a face virada para a estrela atingiria a temperatura máxima possível para sua distância e refletividade. Com atmosfera, o calor circula para o lado noturno, como o ar-condicionado central de um shopping que iguala a temperatura de todos os corredores. Vênus funciona assim, com quase nenhuma diferença de temperatura entre dia e noite.

HD 3167 b se mostrou bem mais frio do que o máximo esperado. Para os autores, o resultado é forte evidência de atmosfera.

O que ainda não se sabe sobre a atmosfera de HD 3167 b

A composição dessa atmosfera segue desconhecida. A medição de temperatura aponta que a camada de gás existe, mas não revela do que ela é feita.

Os pesquisadores suspeitam de uma superfície rica em silicatos, com minerais parecidos com os do manto da Terra. A expectativa inicial era de atmosferas de rocha vaporizada, porém surgem indícios de que alguns mundos de lava guardam gases mais pesados, como dióxido de carbono, monóxido de carbono ou água.

O calor extremo descarta qualquer possibilidade de vida no planeta. A equipe quer novas observações para identificar os gases presentes.

Por que um planeta tão perto da estrela mantém atmosfera

A resposta ainda está em aberto, e é esse o ponto que intriga os cientistas. Edwin Kite, da Universidade de Chicago, explica: “O que é tão surpreendente é que, quanto mais perto um planeta rochoso orbita sua estrela, mais difícil deveria ser ter uma atmosfera, porque ele é bombardeado pelo vento estelar e recebe mais fótons de alta energia da estrela. Mas parece que muitos desses mundos de lava têm. Esses planetas são quentes demais para a vida, mas, ao estudá-los, podemos dizer algo sobre os processos que importam para outros mundos rochosos”, afirma Kite.

O estudo é o primeiro resultado de um programa liderado por Megan Weiner Mansfield, hoje na Universidade de Maryland, nos EUA, que acompanha 10 mundos de lava ultraquentes. O objetivo é descobrir se existe uma temperatura crítica a partir da qual esses planetas passam a ter atmosfera.

Até agora, cinco planetas rochosos com atmosfera foram encontrados, e todos são ultraquentes. Como HD 3167 b é o mais frio do grupo, ele ajuda a delimitar essa fronteira e a testar se nuvens de silicato se formam acima de certa temperatura.

O que mundos de lava revelam sobre a Terra primitiva

Esses planetas funcionam como uma janela para os primeiros milhões de anos da Terra. No início do Sistema Solar, as colisões entre planetesimais, os blocos rochosos que deram origem aos planetas, deixaram a Terra com a superfície inteiramente líquida.

Essa fase recebe o nome de oceano de magma. “Temos interesse em estudar esse tipo de planeta porque achamos que a Terra primitiva pode ter se parecido bastante com um mundo de lava”, diz Coy.