O misterioso exoplaneta HD-207496b, a 138 anos-luz da Terra, pode estar em processo de transformação.
Uma análise revelou que, ao atingir 6,1 e 2,25 vezes a massa e o raio da Terra, respetivamente, o exoplaneta tem uma atmosfera gasosa, um oceano global, ou uma mistura de ambos – e pode estar a encolher para se tornar numa super-terra.
Este cenário pode ajudar os astrónomos a resolver um mistério nas deteções de exoplanetas, um fosso entre as massas de planetas rochosos maiores do que a Terra e planetas gasosos menores do que Neptuno, relatou o Science Alert.
A galáxia é diversificada, com exoplanetas muito diferentes. Os astrónomos descobriram e confirmaram até à data cerca de 5.300 planetas fora do Sistema Solar, com quase o dobro dos candidatos não confirmados.
Com esta informação, os cientistas podem realizar análises estatísticas para descobrir as tendências dos sistemas planetários. Um dado interessante é que existe uma escassez gritante de exoplanetas entre 1,5 e 2 vezes a massa da Terra, com órbitas inferiores a cerca de 100 dias.
Isso é conhecido como o pequeno vale do raio do planeta. Abaixo dele, há geralmente mundos rochosos como Terra, Vénus e Marte; são as chamadas super-terras. Acima dele, há planetas com atmosferas espessas, como Neptuno.
As razões para o vale não são inteiramente claras, mas um conjunto crescente de provas começa a sugerir que a proximidade da estrela hospedeira tem algo que ver com o vale. É possível que abaixo de um certo limiar crítico, um exoplaneta não tenha massa suficiente para manter um controlo gravitacional sobre a sua atmosfera.
Foram detetados alguns planetas que contêm pistas sobre este processo, e os cientistas estão à procura de mais, utilizando o HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) no telescópio de 3,6 metros do Observatório Europeu do Sul, no Chile, seguindo os candidatos identificados pelo telescópio TESS, da NASA.
Foi isto que levou uma equipa internacional liderada pela astrofísica Susana Barros, da Universidade do Porto, ao HD-207496b. Os resultados da sua pesquisa foi publicado recentemente no arXiv.
O TESS procura os exoplanetas ao olhar para um pedaço de céu, com os seus instrumentos sensíveis sintonizados com os mergulhos muito ténues à luz das estrelas, que poderiam ser prova da passagem de um exoplaneta em órbita, ou em trânsito, entre nós e a estrela.
Se esses trânsitos ocorrerem com regularidade, os astrónomos podem facilmente inferir a presença de um corpo em órbita e determinar o seu período. Se o brilho da estrela for conhecido, a profundidade dos mergulhos em trânsito permite aos astrónomos calcular o raio do corpo em órbita.
O HARPS deteta outra métrica. Como um exoplaneta orbita com uma estrela, exerce uma atração gravitacional própria. O exoplaneta não orbita, tecnicamente, a estrela; pelo contrário, os dois corpos orbitam um centro mútuo de massa, conhecido como o baricentro. Como as estrelas são muito mais maciças do que os seus planetas, não se movem muito, em vez disso, apenas agitam-se minuciosamente no local.
Isto é o que o HARPS pode medir. À medida que a estrela abana e se afasta, o comprimento de onda da sua luz muda, comprimindo quando a estrela se aproxima e esticando à medida que a estrela se afasta. O quanto a estrela se move depende da massa do exoplaneta, pelo que os astrónomos também podem calcular isso.
Uma vez conhecida a massa e o raio de um exoplaneta, é possível juntá-los para calcular a sua densidade. A densidade, por sua vez, pode ser usada para inferir de que é feito o exoplaneta.
Os dados do HARPS revelaram que o HD-207496b tem uma massa cerca de 6,1 vezes maior do que a da Terra. Isso significa que a densidade do exoplaneta é de cerca de 3,27 gramas por centímetro cúbico. Isso é consideravelmente menos denso do que os 5,51 gramas por centímetro cúbico da Terra e indica que a sua composição não é inteiramente rochosa.
“Verificamos que o HD-207496b tem uma densidade inferior à da Terra, e por isso esperamos que tenha uma quantidade significativa de água e/ou gás na sua composição”, escreveram os investigadores no seu artigo.
“Da modelação da estrutura interna do planeta, concluímos que o planeta é rico em água, rico em gás, ou uma mistura de ambos”, referiram.
A modelagem por evaporação revela que se o exoplaneta tem uma atmosfera rica em gás de hidrogénio e hélio, esse estado é temporário: a estrela irá despojar completamente o exoplaneta dentro de 520 milhões de anos. É também possível que a atmosfera já tenha desaparecido e o HD-207496b já é um mundo oceânico.
A estrela, HD-207496, é relativamente jovem, cerca de 520 milhões de anos de idade. Isso significa que representa uma oportunidade rara de estudar a juventude de um destes exoplanetas antes da transformação para uma super-terra, se é que isso está de facto previsto para HD-207496b.
