p No centro da grande região iluminada há um oceano de rocha derretida coberto por uma atmosfera de vapor de rocha. Ventos supersônicos sopram em direção ao lado noturno frio e abafado, condensando em chuva rochosa e neve, que lentamente fluem de volta para a região mais quente do oceano de magma. Crédito:Julie Roussy, McGill Design Gráfico
p Entre os planetas mais extremos descobertos além das bordas de nosso sistema solar estão os planetas de lava:mundos quentes de fogo que circulam tão perto de sua estrela hospedeira que algumas regiões são provavelmente oceanos de lava derretida. De acordo com cientistas da Universidade McGill, York University, e o Instituto Indiano de Educação Científica, a atmosfera e o ciclo climático de pelo menos um desses exoplanetas são ainda mais estranhos, caracterizando a evaporação e precipitação de rochas, ventos supersônicos que atingem mais de 5000 km / h, e um oceano de magma com 100 km de profundidade. p Em um estudo publicado em
Avisos mensais da Royal Astronomical Society , os cientistas usam simulações de computador para prever as condições em K2-141b, um exoplaneta do tamanho da Terra com uma superfície, oceano, e atmosfera, todos feitos dos mesmos ingredientes:pedras. O clima extremo previsto por sua análise pode mudar permanentemente a superfície e a atmosfera do K2-141b ao longo do tempo.
p "O estudo é o primeiro a fazer previsões sobre as condições meteorológicas no K2-141b que podem ser detectadas a centenas de anos-luz de distância com telescópios de última geração, como o Telescópio Espacial James Webb, "diz o autor principal Giang Nguyen, um Ph.D. estudante da York University que trabalhou sob a supervisão do professor Nicolas Cowan da McGill University no estudo.
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Dois terços do exoplaneta enfrenta a luz do dia sem fim
p Ao analisar o padrão de iluminação do exoplaneta, a equipe descobriu que cerca de dois terços do K2-141b enfrenta a luz do dia perpétua - em vez do hemisfério iluminado com o qual estamos acostumados na Terra. K2-141b pertence a um subconjunto de planetas rochosos que orbitam muito perto de sua estrela. Essa proximidade mantém o exoplaneta gravitacionalmente travado no lugar, significando que o mesmo lado sempre está voltado para a estrela.
p O lado noturno experimenta temperaturas frias abaixo de -200 C. O lado diurno do exoplaneta, a uma estimativa de 3000 C, é quente o suficiente para não apenas derreter rochas, mas também vaporizá-las, em última análise, criando uma atmosfera tênue em algumas áreas. "Nossa descoberta provavelmente significa que a atmosfera se estende um pouco além da costa do oceano de magma, tornando mais fácil localizar com telescópios espaciais, "diz Nicolas Cowan, um professor do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade McGill.
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Como o ciclo da água da Terra, apenas com pedras
p Notavelmente, a atmosfera de vapor de rocha criada pelo calor extremo sofre precipitação. Assim como o ciclo da água na Terra, onde a água evapora, sobe na atmosfera, condensa, e volta como chuva, o mesmo acontece com o sódio, monóxido de silício, e dióxido de silício em K2-141b. Na terra, a chuva flui de volta para os oceanos, onde mais uma vez evaporará e o ciclo da água será repetido. Em K2-141b, o vapor mineral formado pela rocha evaporada é levado para o lado noturno gelado por ventos supersônicos e as rochas "chovem" de volta para o oceano de magma. As correntes resultantes fluem de volta para o lado diurno quente do exoplaneta, onde a rocha evapora mais uma vez.
p Ainda, o ciclo em K2-141b não é tão estável quanto o da Terra, dizem os cientistas. O fluxo de retorno do oceano de magma para o lado diurno é lento, e, como resultado, eles prevêem que a composição mineral mudará com o tempo - eventualmente mudando a própria superfície e atmosfera de K2-141b.
p "Todos os planetas rochosos, incluindo a Terra, começaram como mundos fundidos, mas depois se resfriaram e solidificaram rapidamente. Os planetas lava nos dão um raro vislumbre neste estágio da evolução planetária, "diz o professor Cowan do Departamento de Ciências da Terra e Planetárias.
p A próxima etapa será testar se essas previsões estão corretas, dizem os cientistas. A equipe agora tem dados do Telescópio Espacial Spitzer que devem dar a eles uma primeira visão das temperaturas diurnas e noturnas do exoplaneta. Com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2021, eles também serão capazes de verificar se a atmosfera se comporta como previsto.