Na atmosfera escaldante do exoplaneta KELT-9b, até mesmo as moléculas são despedaçadas.

Enormes gigantes gasosos chamados "Júpiteres quentes" - planetas que orbitam muito perto de suas estrelas para sustentar a vida - são alguns dos mundos mais estranhos encontrados além do nosso sistema solar. Novas observações mostram que o mais quente de todos é ainda mais estranho, propenso a derretimentos tão severos em todo o planeta que destroem as moléculas que constituem sua atmosfera.

Chamado KELT-9b, o planeta é um Júpiter superaquecido, uma das várias variedades de exoplanetas - planetas ao redor de outras estrelas - encontrados em nossa galáxia. Ele pesa quase três vezes a massa de nosso próprio Júpiter e orbita uma estrela a cerca de 670 anos-luz de distância. Com uma temperatura de superfície de 7, 800 graus Fahrenheit (4, 300 graus Celsius) - mais quente do que algumas estrelas - este planeta é o mais quente encontrado até agora.

Agora, uma equipe de astrônomos usando o telescópio espacial Spitzer da NASA encontrou evidências de que o calor é demais até para as moléculas permanecerem intactas. As moléculas de gás hidrogênio são provavelmente destruídas no lado diurno de KELT-9b, incapaz de se formar novamente até que seus átomos desconexos fluam para o lado noturno do planeta.

Embora ainda extremamente quente, o leve resfriamento do lado noturno é o suficiente para permitir que as moléculas de gás hidrogênio se reformem, isto é, até que eles fluam de volta para o lado diurno, onde eles são dilacerados novamente.

"Este tipo de planeta tem temperaturas tão extremas, é um pouco separado de muitos outros exoplanetas, "disse Megan Mansfield, um estudante de graduação da Universidade de Chicago e autor principal de um novo artigo que revela essas descobertas. "Existem alguns outros Júpiteres quentes e Júpiteres superaquecidos que não são tão quentes, mas ainda assim quentes o suficiente para que esse efeito ocorra."

As evidências, publicado em Cartas de jornal astrofísico , mostrar a sofisticação crescente da tecnologia e da análise necessária para sondar esses mundos muito distantes. A ciência está apenas começando a perscrutar a atmosfera dos exoplanetas, examinando os colapsos moleculares dos mais quentes e brilhantes.

KELT-9b permanecerá firmemente categorizado entre os mundos inabitáveis. Os astrônomos tomaram conhecimento de seu ambiente extremamente hostil em 2017, quando foi detectado pela primeira vez usando o sistema Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) - um esforço combinado envolvendo observações de dois telescópios robóticos, um no sul do Arizona e um na África do Sul.

No estudo Astrophysical Journal Letters, a equipe científica usou o telescópio espacial Spitzer para analisar perfis de temperatura deste gigante infernal. Spitzer, que faz observações em luz infravermelha, pode medir variações sutis de calor. Repetido por muitas horas, essas observações permitem que o Spitzer capture as mudanças na atmosfera à medida que o planeta se apresenta em fases enquanto orbita a estrela. Metades diferentes do planeta aparecem enquanto ele orbita ao redor de sua estrela.

Isso permitiu que a equipe visse a diferença entre o lado diurno do KELT-9b e sua "noite". Nesse caso, o planeta orbita sua estrela tão fortemente que um "ano" - uma vez ao redor da estrela - leva apenas 1 dia e meio. Isso significa que o planeta está bloqueado por maré, apresentando uma face para sua estrela para sempre (como nossa Lua apresenta apenas uma face para a Terra). Do outro lado do KELT-9b, a noite dura para sempre.

Mas gases e calor fluem de um lado para o outro. Uma grande questão para os pesquisadores que tentam entender as atmosferas de exoplanetas é como a radiação e o fluxo se equilibram.

Modelos de computador são ferramentas importantes em tais investigações, mostrando como essas atmosferas tendem a se comportar em diferentes temperaturas. O melhor ajuste para os dados do KELT-9b foi um modelo que incluiu moléculas de hidrogênio sendo separadas e remontadas, um processo conhecido como dissociação e recombinação.

"Se você não levar em conta a dissociação do hidrogênio, você consegue ventos realmente rápidos de [37 milhas ou] 60 quilômetros por segundo, "Mansfield disse." Isso provavelmente não é provável.

Descobriu-se que KELT-9b não tem grandes diferenças de temperatura entre o dia e a noite, sugerindo fluxo de calor de um para o outro. E o "ponto quente" no lado diurno, que supostamente está diretamente sob a estrela deste planeta, foi deslocado de sua posição esperada. Os cientistas não sabem por quê - mais um mistério a ser resolvido neste estranho, planeta quente.