Exoplaneta “infernal” pode ter oceanos de lava, chuva de rochas e calor extremo

Existem planetas curiosos além dos limites do Sistema Solar, como alguns tão próximos de suas estrelas que seus oceanos são possivelmente formados por lava. Um desses mundos extremos foi objeto de um estudo recente: cientistas de instituições variadas realizaram um estudo em que preveem as condições de um exoplaneta tão estranho em que as rochas evaporam e ventos supersônicos sopram.

O exoplaneta em questão é o K2-141b, descoberto originalmente em 2017. O planeta tem órbita tão próxima da estrela que ele completa algumas voltas em torno dela a cada dia terrestre, sempre com a mesma superfície voltada para a estrela.

Nisso, o lado noturno do planeta tem temperatura abaixo dos -200 °C, enquanto o lado iluminado chega aos 3.000 °C — temperatura alta o suficiente para derreter e vaporizar rochas. Além de não ser nada hospitaleiro, a superfície, oceano e atmosfera do planeta podem ser feitos de rochas.

O K2-141b já foi estudado pelos telescópios espaciais Kepler e Spitzer, ambos da NASA, e as características intrigantes de sua atmosfera o tornaram um bom objeto para estudos.

Assim, os pesquisadores começaram com dados já determinados, e adotaram algumas características para tentar entender como seria a superfície do planeta. Por ter mais de metade da superfície sempre recebendo luz, esse calor constante poderia significar um oceano de magma bem abaixo da superfície.

Depois, eles modelaram a atmosfera do planeta com base nos três ingredientes principais comuns na crosta dos planetas rochosos; nos três cenários, a atmosfera teria ventos com velocidade acima de 1,75 km/s.

Já nas áreas atmosféricas mais frias, as rochas gasosas poderiam se resfriar para voltarem à superfície como precipitação; se a atmosfera tiver bastante sílica ou monóxido de silício, é possível que essa precipitação caia no oceano de magma. Por outro lado, se o componente principal for o sódio, é possível que volte em estado sólido para os oceanos assim como as geleiras fazem na Terra.

A atmosfera de vapor de rochas segue um ciclo parecido com o da água, de modo que o vapor mineral é varrido para o lado noturno por ventos supersônicos e, depois, “chove” de volta para a superfície em um oceano de magma. As correntes fluem de volta para o lado diurno do planeta e, lá, repetem esse ciclo instável.

“Todos os planetas rochosos, incluindo a Terra, começaram como mundos derretidos, e logo se esfriaram e solidificaram”, explica Nicolas Cowan, cientista planetário da McGill University e co-autor do estudo. “Os planetas de lava nos dão uma rara oportunidade de observar essa etapa da evolução planetária”.

Agora, o próximo passo será os cientistas confirmarem se estas previsões estão corretas. A equipe já tem os dados do telescópio Spitzer, que permite uma primeira observação do lado iluminado e escuro do exoplaneta, mas dados mais sólidos deverão vir com o lançamento do telescópio espacial James Webb, que deverá ocorrer em 2021.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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