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Cientistas começam a desvendar características de ”planeta híbrido”

Nenhum objeto como esse é encontrado em nosso Sistema Solar, mas eles são comuns em torno de outras estrelas

Dois telescópios espaciais da Agência Espacial Norte-americana (Nasa) se uniram para identificar, pela primeira vez, a “impressão digital” detalhada de um planeta com tamanho entre os da Terra e Netuno. Nenhum objeto como esse é encontrado em nosso Sistema Solar, mas eles são comuns em torno de outras estrelas.

O planeta, Gliese 3470 b (também conhecido como GJ 3470 b), pode ser um híbrido de Terra e Netuno, com um grande núcleo rochoso enterrado sob uma profunda atmosfera de hidrogênio e hélio. Pesando 12,6 massas terrestres, ele é mais massivo que a Terra, mas menos que Netuno (que tem mais de 17 massas terrestres).

Muitos mundos semelhantes foram descobertos pelo observatório espacial da Nasa, o Kepler, cuja missão terminou em 2018. De fato, 80% dos planetas da nossa galáxia podem cair nessa faixa de massa. No entanto, os astrônomos nunca foram capazes de compreender a natureza química de tal objeto até agora, segundo os pesquisadores.

Ao inventariar o conteúdo da atmosfera do GJ 3470 b, os astrônomos descobriram pistas sobre a natureza e a origem do planeta. “Essa é uma grande descoberta da perspectiva da formação planetária. Ele orbita muito perto da estrela e é muito menos massivo que Júpiter —que tem 318 vezes a massa da Terra —, mas conseguiu agregar a atmosfera primordial de hidrogênio/hélio que é, em grande parte, ‘não poluída’ por elementos mais pesados”, conta Björn Benneke, da Universidade de Montreal, Canadá. “Não temos nada assim no Sistema Solar, e é isso que faz com que seja impressionante.”

Espectroscopia

Os astrônomos valeram-se dos recursos combinados de múltiplos comprimentos de onda dos telescópios espaciais da Nasa, o Hubble e o Spitzer, para fazer o primeiro estudo sobre a atmosfera do GJ 3470 b. Isso foi obtido medindo a absorção da luz das estrelas à medida que o planeta passava na frente de sua estrela (movimento que se chama trânsito) e a perda da luz refletida quando passava por trás dela (eclipse). Juntos, os telescópios espaciais observaram 12 trânsitos e 20 eclipses. A ciência de analisar as impressões digitais químicas com base na luz é chamada de espectroscopia.

“Pela primeira vez, temos uma assinatura espectroscópica de tal mundo”, afirma Benneke. Por sorte, a atmosfera do GJ 3470 b mostrou-se na maior parte clara, com apenas neblinas finas, permitindo aos cientistas sondá-la profundamente. “Nós esperávamos uma atmosfera fortemente enriquecida em elementos mais pesados, como oxigênio e carbono, que estão formando vapor de água e gás metano abundantes, semelhante ao que vemos em Netuno”, conta Benneke. “Em vez disso, encontramos uma atmosfera tão pobre em elementos pesados que sua composição lembra a composição rica em hidrogênio/ hélio do Sol.”

Rocha seca

Acredita-se que outros exoplanetas chamados júpiteres quentes se formem longe de suas estrelas e, com o tempo, migram muito mais para perto. Mas esse planeta parece ter se formado exatamente onde está hoje, diz Benneke. A explicação mais plausível, segundo ele, é que o GJ 3470 b nasceu precariamente perto de sua estrela anã vermelha, que é cerca de metade da massa do nosso Sol. Ele supõe que, essencialmente, o objeto começou como uma rocha seca e, rapidamente, acumulou hidrogênio a partir de um disco primordial de gás, quando sua estrela era muito jovem. O disco é chamado disco protoplanetário.

“Estamos vendo um objeto que conseguiu acumular hidrogênio do disco protoplanetário, mas não se afastou, tornando-se um júpiter quente”, explica Benneke. “Isso é intrigante. Uma explicação é que o disco se dissipou antes que o planeta pudesse aumentar ainda mais. O planeta ficou preso, sendo um subNetuno.”

O Telescópio Espacial James Webb, da Nasa, será capaz de investigar ainda mais profundamente a atmosfera do GJ 3470 b graças à sensibilidade sem precedentes do Webb no infravermelho. Os novos resultados já geraram grande interesse por equipes americanas e canadenses que desenvolvem os instrumentos em Webb. Eles observarão os trânsitos e eclipses do GJ 3470 b em comprimentos de onda de luz, onde as nebulosas atmosféricas se tornarão cada vez mais transparentes.

Redação Brasil (m)

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