O topo da atmosfera do planeta é aquecido a 2, 500 graus Celsius, quente o suficiente para ferver alguns metais. Crédito:NASA, ESA, e G. Bacon (STSci)
WASP-121b é um exoplaneta localizado a 850 anos-luz da Terra, orbitar sua estrela em menos de dois dias - um processo que a Terra leva um ano para ser concluído. WASP-121b está muito perto de sua estrela - cerca de 40 vezes mais perto do Sol do que a Terra. Essa proximidade também é a principal razão para sua temperatura imensamente alta de cerca de 2, 500 a 3, 000 graus Celsius. Isso o torna um objeto de estudo ideal para aprender mais sobre mundos superaquecidos.
Pesquisadores liderados por Jens Hoeijmakers, primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Centro Nacional de Competência em Planetas de Pesquisa nas Universidades de Berna e Genebra, examinou dados que foram coletados pelo espectrógrafo HARPS de alta resolução. Eles foram capazes de mostrar que um total de pelo menos sete metais gasosos ocorrem na atmosfera do WASP-121b. Os resultados foram publicados recentemente na revista. Astronomia e Astrofísica .
Complexidade inesperada na atmosfera do exoplaneta WASP-121b
O WASP-121b foi amplamente estudado desde sua descoberta. "Os estudos anteriores mostraram que há muita coisa acontecendo em sua atmosfera, "explica Jens Hoeijmakers. E isso apesar do fato de os astrônomos terem assumido que os planetas ultraquecidos têm atmosferas bastante simples porque não muitos compostos químicos complexos podem se formar em um calor tão abrasador. Então, como WASP-121b veio a ter essa complexidade inesperada?
"Estudos anteriores tentaram explicar essas observações complexas com teorias que não me pareciam plausíveis, "diz Hoeijmakers. Os estudos suspeitavam que as moléculas contendo o metal relativamente raro vanádio eram a principal causa da complexa atmosfera em WASP-121b. De acordo com Hoeijmakers, Contudo, isso só faria sentido se um metal mais comum, titânio, estavam faltando na atmosfera. Então Hoeijmakers e seus colegas começaram a encontrar outra explicação. "Mas descobriram que eles estavam certos, "admite Hoeijmakers inequivocamente." Para minha surpresa, na verdade, encontramos fortes assinaturas de vanádio nas observações. "Ao mesmo tempo, Contudo, estava faltando titânio. Isso, por sua vez, confirmou a suposição de Hoeijmakers.
Metais vaporizados
Mas a equipe fez outro, descobertas inesperadas. Além de vanádio, eles descobriram recentemente seis outros metais na atmosfera de WASP-121b:Ferro, cromo, cálcio, sódio, magnésio e níquel. "Todos os metais evaporaram como resultado das altas temperaturas prevalecentes no WASP-121b, "explica Hoeijmakers, "garantindo assim que o ar no exoplaneta consiste em metais evaporados, entre outras coisas."
Uma nova era na pesquisa de exoplanetas
Esses resultados detalhados permitem que os pesquisadores tirem conclusões sobre os processos químicos que ocorrem em tais planetas, por exemplo. Esta é uma habilidade crucial para um futuro não muito distante, quando maior, telescópios e espectrógrafos mais sensíveis serão desenvolvidos. Isso permitirá que os astrônomos estudem as propriedades de menores, planetas rochosos mais frios semelhantes à Terra. "Com as mesmas técnicas que usamos hoje, em vez de apenas detectar assinaturas de ferro gasoso ou vanádio, poderemos nos concentrar em bioassinaturas, sinais de vida, como assinaturas de água, oxigênio e metano, "diz Hoeijmakers.
O extenso conhecimento sobre a atmosfera do WASP-121b não apenas confirma o caráter ultraquecido do exoplaneta, mas também destaca o fato de que este campo de pesquisa está entrando em uma nova era, como diz Hoeijmakers:"Depois de anos catalogando o que está lá fora, agora não estamos mais apenas fazendo medições, "explica o pesquisador, "mas estamos realmente começando a entender o que os dados dos instrumentos nos mostram. Como os planetas se parecem e diferem uns dos outros. Da mesma forma, possivelmente, que Charles Darwin começou a desenvolver a teoria da evolução após caracterizar inúmeras espécies de animais, estamos começando a entender mais sobre como esses exoplanetas foram formados e como funcionam. "