Mundo “marshmallow” revoluciona a ideia de formação de planetas

Uma pesquisa publicada recentemente na revista The Astronomical Journal Ele trouxe novas descobertas sobre a exoplaneta WASP-121B, um mundo gigantesco e extremamente quente localizado a aproximadamente 858 anos-luz da Terra que desafiaram idéias convencionais sobre como os planetas se formam e evoluem.

Com base em observações do telescópio Gemini Do Sul, que fica a uma altitude de 2.737 metros em Cerro Pachón, nos Andes chilenos, a pesquisa revelou informações surpreendentes sobre a formação desse objeto, colocando teorias de verificação até agora aceitas sobre o nascimento e a migração de exoplanetas.

Desde que o primeiro mundo fora do sistema solar foi descoberto em 1995, foram encontrados mais de seis mil. E muitos deles são completamente diferentes de qualquer coisa detectada na órbita do nosso sol.

Este é o caso dos planetas “Hot Júpiter”, gigantes gigantes com tamanhos e massas semelhantes aos de Júpiter, mas estão tão próximos de suas estrelas que completam uma órbita em apenas algumas horas. Esses mundos, frequentemente descritos como “marshmallows assados”, suportam temperaturas muito altas e têm características muito incomuns.

Estudos anteriores sugeriram que esses planetas eram formados a distâncias mais longas de suas estrelas, assim como Júpiter e Saturno no sistema solar. A idéia era que, com o tempo, eles migraram para dentro, em direção às suas estrelas. No entanto, as novas descobertas sobre o WASP-121B colocaram essas hipóteses em dúvida.

A proporção de rocha e gelo no exoplaneta WASP-121B é medida pela primeira vez

O avanço que permitiu essa nova descoberta foi o uso de espectrógrafo infravermelho com grade de imersão (IGRINS), instalada no telescópio do sul de Gêmeos. Esse instrumento inovador permitiu à equipe de cientistas primeiro medir a proporção de rocha e gelo presente na atmosfera exoplaneta, o que ajudou a determinar sua formação com mais precisão.

Essa medição foi uma grande etapa, pois antes era necessário usar instrumentos diferentes para detectar esses elementos separadamente. A IGRINS foi capaz de fazer essa análise com mais precisão, até superando telescópios espaciais em alguns recursos.

Em um comunicaçãoO astrônomo Peter Smith, pesquisador de pós-graduação da exploração e espaço da Terra da Universidade Estadual do Arizona e um dos autores do estudo, disse que a sensibilidade do instrumento era tão avançada que permitiu medições detalhadas sobre a composição química WASP-121B, observando variações nas regiões e Altitudes de sua atmosfera.

De acordo com Smith, permitiu uma nova maneira de estudar a dinâmica do planeta, reveladora, por exemplo, a velocidade dos ventos em sua atmosfera e como esses ventos afetam os processos químicos.

WASP-121B: um mundo exótico e surpreendente

O WASP-121B é um enorme planeta, cerca de 1,2 vezes a massa de Júpiter, mas quase o dobro de sua largura. Ele está tão perto de sua estrela que leva apenas 1,3 dias terrestres para concluir uma órbita.

Este planeta é “bloqueado pela maré”, o que significa que um lado é sempre virado para a estrela, recebendo calor intenso, enquanto o outro lado permanece mais frio e mais espaço.

O lado diurno do WASP-121B é tão quente que atinge temperaturas de cerca de 2.500 ° C, sob as quais até os metais do planeta podem ser vaporizados e altos para a atmosfera. Esses metais, juntamente com outros elementos, são soprados por ventos que atingem mais de 17.000 km/ele acabam se condensando no lado da noite, onde caem como uma espécie de “chuva” de metais como rubis e safiras.

Os modelos tradicionais de treinamento planetário sugerem que o WASP-121B deveria ter se originado mais em sua estrela, em uma região mais fria do disco protoplanetário, onde os planetas se formam. Segundo essas teorias, ele deveria ter migrado para dentro ao longo do tempo. No entanto, a composição química detectada não suporta essa idéia.

A medição da quantidade de matéria rochosa e de gás no planeta revelou uma proporção maior de rocha, o que sugere que, no momento de sua formação, estava em uma região do disco protoplanetário muito quente para que o gelo fosse condensado. Esse resultado foi uma surpresa para os cientistas, pois a teoria anteriormente dominante afirmou que planetas gigantes gigantes precisavam de gelo para se formar.

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A medição de Smith e sua equipe mostraram que a formação do WASP-121B era bem diferente do que os modelos de treinamento planetário previam, levando à conclusão de que pode ser necessário revisar esses conceitos e nossa compreensão do nascimento dos planetas.

O próximo passo dos cientistas será usar os dados coletados com as Igrinas e seus sucessores para investigar outros exoplanetas e expandir o conhecimento sobre as atmosferas desses mundos extremos. Ao estudar outros planetas quentes de Júpiter, os pesquisadores podem entender melhor a dinâmica e a origem desses mundos exóticos, além de refinar teorias sobre formação planetária, e podem mudar a maneira como observamos e entendemos o universo.