p Observações recentes feitas pelos telescópios espaciais Hubble e Spitzer da NASA de planetas ultraquentes do tipo Júpiter deixaram os teóricos perplexos. Os espectros desses planetas sugeriram que eles têm composições exóticas - e improváveis. p Contudo, um novo estudo recém-publicado por uma equipe de pesquisa que inclui o astrofísico Michael Line da Arizona State University, professor assistente na Escola de Exploração da Terra e Espaço da ASU, propõe uma explicação - que esses planetas ricos em gás têm composições que são basicamente normais, passando pelo que se sabe sobre a formação de planetas. O que é diferente neles é que as atmosferas em seus dias se parecem mais com a atmosfera de uma estrela do que com a atmosfera de um planeta.

p "Interpretar os espectros do mais quente desses planetas semelhantes a Júpiter foi um quebra-cabeça espinhoso para os pesquisadores durante anos, "Linha disse.

p O maior enigma é por que o vapor de água parece estar faltando na atmosfera desses mundos, quando é abundante em planetas semelhantes, mas ligeiramente mais frios.

p De acordo com o novo estudo, Os Júpiteres ultraquentes possuem de fato os ingredientes para a água (átomos de hidrogênio e oxigênio). Mas, devido à forte radiação no lado diurno do planeta, as temperaturas ali ficam altas o suficiente para que as moléculas de água se separem completamente.

p Com Júpiteres ultraquentes orbitando extremamente perto de suas estrelas, um lado do planeta enfrenta a estrela perpetuamente, enquanto a noite é tomada por uma escuridão sem fim.

p As temperaturas do lado do dia atingem entre 3, 600 a 5, 400 graus Fahrenheit (2, 000 a 3, 000 graus Celsius), classificando Júpiter ultraquentes entre os exoplanetas mais quentes conhecidos. E as temperaturas noturnas estão em torno de 1, 800 graus Fahrenheit mais frio.

p Híbridos estrela-planeta

p Entre o crescente catálogo de planetas fora de nosso sistema solar - conhecidos como exoplanetas - os Júpiteres ultraquentes se destacaram como uma classe distinta por cerca de uma década.

p "As faces diurnas desses mundos são fornalhas que se parecem mais com uma atmosfera estelar do que com uma atmosfera planetária, "disse Vivien Parmentier, astrofísico da Aix Marseille University, na França, e principal autor do novo estudo publicado em Astronomia e Astrofísica . "Desta maneira, Júpiteres ultraquentes estendem a aparência que achamos que os planetas deveriam ter. "

p Embora telescópios como o Spitzer e o Hubble possam coletar algumas informações sobre os lados diurnos de Júpiteres ultraquentes, seus lados noturnos são difíceis para os instrumentos atuais sondarem.

p O novo artigo propõe um modelo para o que pode estar acontecendo tanto no lado iluminado quanto no escuro desses planetas. O modelo é amplamente baseado em observações e análises de três estudos publicados recentemente, co-autoria de Parmentier, Linha, e outros, que se concentram em três Júpiteres ultraquentes, WASP-103b, WASP-18b, e HAT-P-7b.

p O novo estudo sugere que ventos fortes impulsionados pelo aquecimento podem soprar as moléculas de água dilaceradas nos hemisférios noturnos mais frios dos planetas. Lá, os átomos podem se recombinar em moléculas e condensar em nuvens, tudo antes de voltar para o lado diurno para ser dilacerado novamente.

p Semelhança familiar?

p Júpiteres quentes foram o primeiro tipo de exoplaneta amplamente descoberto, começando em meados da década de 1990. Estes são primos mais legais dos Júpiteres ultraquentes, com temperaturas do lado do dia abaixo de 3, 600 graus Fahrenheit (2, 000 Celsius).

p A água provou ser comum em suas atmosferas, e assim, quando Júpiteres ultraquentes começaram a ser encontrados, os astrônomos esperavam que eles mostrassem água também em suas atmosferas. Mas acabou faltando água em seus lados diurnos facilmente observáveis, que fez os teóricos buscarem alternativas, mesmo exótico, composições.

p Uma hipótese para a ausência de água em Júpiteres ultraquentes é que esses planetas devem ter se formado com níveis muito altos de carbono em vez de oxigênio. No entanto, essa ideia não poderia explicar os vestígios de água às vezes detectados na fronteira entre o lado diurno e noturno.

p Para quebrar o impasse, a equipe de pesquisa pegou uma sugestão de modelos físicos bem estabelecidos de atmosferas estelares, bem como "estrelas fracassadas, "conhecidas como anãs marrons, cujas propriedades se sobrepõem um pouco aos Júpiteres quentes e ultraquentes.

p "Insatisfeito com composições exteme, pensamos mais sobre o problema, "Line disse." Então percebemos que muitas das interpretações anteriores estavam faltando em algumas das principais física e química que acontecem nessas temperaturas ultraquentes. "

p A equipe adaptou um modelo de anã marrom desenvolvido por Mark Marley, um dos co-autores do artigo e um cientista pesquisador no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício, Califórnia, para o caso dos Júpiteres ultraquentes. Tratar as atmosferas de Júpiter ultraquentes mais como estrelas em chamas do que planetas convencionalmente mais frios ofereceu uma maneira de dar sentido às observações do Spitzer e do Hubble.

p "Com esses estudos, estamos trazendo alguns dos conhecimentos centenários obtidos com o estudo da astrofísica das estrelas, para o novo campo de investigação de atmosferas exoplanetárias, "Parmentier disse.

p "Nosso papel nesta pesquisa foi pegar os espectros observados desses planetas e modelar sua física com cuidado, "Line disse." Isso nos mostrou como produzir os espectros observados usando gases que são mais prováveis ​​de estarem presentes em condições extremas. Esses planetas não precisam de composições exóticas ou caminhos incomuns para fazê-los. "