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Uma equipe internacional de astrônomos descobriu que as composições atmosféricas de planetas gigantes na galáxia não se encaixam na tendência do nosso sistema solar.
Usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, os pesquisadores descobriram que a atmosfera do exoplaneta HD149026b, um ‘Júpiter quente’ orbitando uma estrela comparável ao nosso Sol, é superabundante nos elementos mais pesados carbono e oxigênio – muito acima do que os cientistas esperaria de um planeta de sua massa.
Essas descobertas, publicadas em “High atmospheric metal richement for a Saturn-mass planet” em Natureza em 27 de março, forneça informações sobre a formação do planeta.
“Parece que cada planeta gigante é diferente, e estamos começando a ver essas diferenças graças ao JWST”, disse Jonathan Lunine, professor de ciências físicas da Cornell University e coautor do estudo.
Os planetas gigantes do nosso sistema solar exibem uma correlação quase perfeita entre a composição geral e a composição e massa atmosférica, disse Jacob Bean, professor de astronomia e astrofísica da Universidade de Chicago e principal autor do artigo. Os planetas extrassolares mostram uma diversidade muito maior de composições gerais, mas os cientistas não sabiam quão variadas são suas composições atmosféricas, até esta análise de HD149026b – também conhecido como Smertrios.
Smertrios é superenriquecido em comparação com sua massa, disse Lunine: “É a massa de Saturno, mas sua atmosfera parece ter até 27 vezes a quantidade de elementos pesados em relação ao seu hidrogênio e hélio que encontramos em Saturno”.
Essa proporção, chamada metalicidade – embora inclua muitos elementos que não são metais – é útil para comparar um planeta com sua estrela natal ou outros planetas em seu sistema, disse Lunine. Smertrios é o único planeta conhecido neste sistema planetário particular.
Outra medida importante é a proporção de carbono para oxigênio na atmosfera de um planeta, que revela a “receita” dos sólidos originais em um sistema planetário, disse Lunine. Para Smertrios, é cerca de 0,84 – maior do que em nosso sistema solar. No nosso sol, é um pouco mais de um carbono para cada dois átomos de oxigênio (0,55).
Embora uma abundância de carbono possa parecer favorável para as chances de vida, uma alta proporção de carbono para oxigênio na verdade significa menos água em um planeta ou em um sistema planetário – um problema para a vida como a conhecemos.
Smertrios é um primeiro caso interessante de composição atmosférica para este estudo em particular, disse Lunine, que tem planos para observar mais cinco exoplanetas gigantes no próximo ano usando o JWST. Muito mais observações são necessárias antes que os astrônomos possam descobrir quaisquer padrões entre planetas gigantes ou em sistemas com múltiplos planetas gigantes ou planetas terrestres para a diversidade de composição que os astrônomos estão começando a documentar.
“A origem dessa diversidade é um mistério fundamental em nossa compreensão da formação do planeta”, disse Bean. “Nossa esperança é que outras observações atmosféricas de planetas extrassolares com o JWST quantifiquem melhor essa diversidade e produzam restrições em tendências mais complexas que possam existir”.
O estudo foi apoiado pela NASA e pela Universidade de Chicago.
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