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Esses exoplanetas, apesar de gigantes, são leves como algodão doce

Daniele Cavalcante

O sistema estelar Kepler-51 abriga três exoplanetas descobertos em 2012, orbitando uma estrela parecida com o Sol. O fato curioso sobre esses mundos é que pertencem a uma classe única e rara, inexistente no Sistema Solar. Por terem densidade equivalente à do algodão doce, eles são apelidados de “super-puffs” ("super inchados", em tradução livre).

Novos dados do telescópio espacial Hubble forneceram as primeiras pistas para a química de dois desses planetas. As recentes observações permitiram que uma equipe de astrônomos realizasse estimativas mais precisas da massa e tamanho desses mundos.

De acordo com os resultados, esses planetas têm massa poucas vezes maiores que a massa da Terra, mas suas atmosferas de hidrogênio e hélio são tão inchadas que os mundos são quase do tamanho de Júpiter. Em outras palavras, eles têm volume gigantesco, mas são aproximadamente cem vezes mais leves que Júpiter em termos de massa.

Com a ajuda do Hubble, a equipe procurou em dois desses planetas - o Kepler-51b e Kepler-51d - pistas sobre os componentes presentes em suas atmosferas, principalmente se há nuvens de água. Para surpresa da equipe, eles não encontraram assinaturas químicas. Jessica Libby-Roberts, da Universidade do Colorado, disse que esse resultado foi “completamente inesperado”. O time esperava “observar grandes recursos de absorção de água, mas eles simplesmente não estavam lá”.

Em comparação aos planetas do Sistema Solar, os mundos do sistema Kepler-51 são quase do tamanho de Júpiter, porém com massa 100 vezes menor. As cores dos planetas Kepler-51 são apenas imaginárias (Imagem: NASA, ESA, and L. Hustak and J. Olmsted)

Bem, eles podem não ter encontrado sinais de água, mas o telescópio indicou que as nuvens de lá podem ser compostas por cristais de sal ou neblinas fotoquímicas, semelhante à maior lua de Saturno, Titã.

Esse estudo é importante porque as nuvens fornecem informações sobre como o Kepler-51b e 51d se assemelham a outros exoplanetas de baixa massa e ricos em gás. Ao comparar os espectros dos “super-puffs” com os de outros mundos, a equipe foi capaz de sustentar a hipótese de que a formação de nuvens e neblina está ligada à temperatura de um planeta - quanto mais frio é um planeta, mais nublado ele se torna.

A equipe também explorou a possibilidade de que esses planetas não fossem realmente “super-puffs”. Ao combinar as variações no tempo em que um planeta passa na frente de sua estrela com os trânsitos observados pelo telescópio espacial Kepler, a equipe avaliou melhor as massas planetárias e a dinâmica do sistema. Os resultados não apenas confirmam as medidas anteriores do Kepler-51b, como também revelam que o Kepler-51d é um pouco menos massivo do que se pensava anteriormente - ou seja, ele é ainda mais inchado do que o esperado.

De acordo com as conclusões finais da equipe de pesquisa, esses exoplanetas têm baixas densidades porque o sistema Kepler-51 ainda é muito jovem - apenas 500 milhões de anos. Para fins de comparação, o Sol tem 4,6 bilhões de anos. Como esses mundos estão muito próximos de sua estrela anfitriã, suas atmosferas devem evaporar nos próximos bilhões de anos. O primeiro deles, Kepler-51b, será parecido com uma versão menor e mais quente de Netuno daqui a um bilhão de anos. Já o Kepler-51d, que está mais distante da estrela, continuará sendo um planeta gigante de baixa densidade.


Fonte: Canaltech