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Ciência

O telescópio James Webb observou um exoplaneta tão estranho que desafia tudo o que sabemos sobre a formação de mundos fora do Sistema Solar

Dados inéditos do telescópio da Nasa revelam um planeta com atmosfera dominada por carbono e hélio, orbitando um pulsar — um cenário extremo que intriga astrônomos e desafia teorias consolidadas.
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Tempo de leitura: 3 minutos

Cientistas que utilizam o telescópio espacial James Webb, da Nasa, identificaram um exoplaneta cuja composição atmosférica não se encaixa em nenhum modelo conhecido de formação planetária. Oficialmente batizado de PSR J2322-2650b, o objeto tem massa semelhante à de Júpiter, mas exibe uma atmosfera exótica, dominada por hélio e carbono molecular — algo jamais observado em outro planeta. O estudo foi publicado nesta semana na revista científica The Astrophysical Journal Letters.

A descoberta pegou a equipe de surpresa. “Foi um choque absoluto”, afirmou Peter Gao, coautor do estudo e pesquisador do Carnegie Institution for Science, em Washington. “Depois de analisar os dados, nossa reação coletiva foi: ‘o que diabos é isso?’. É radicalmente diferente de tudo o que esperávamos.”

Um planeta orbitando uma estrela que não deveria ter planetas

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© Celestian/Wikimedia Commons

O primeiro elemento estranho desse sistema é a estrela anfitriã. PSR J2322-2650b orbita um pulsar, um tipo de estrela de nêutrons extremamente densa que gira rapidamente e emite feixes de radiação como um farol cósmico. Esses objetos são remanescentes de estrelas massivas que explodiram como supernovas — ambientes considerados hostis demais para a formação ou sobrevivência de planetas.

No entanto, justamente por o pulsar emitir principalmente raios gama e partículas de alta energia — invisíveis no infravermelho —, o James Webb conseguiu observar o planeta com um nível de detalhe raro. “Conseguimos ver o planeta iluminado pela estrela, mas sem enxergar a estrela em si”, explicou Maya Beleznay, doutoranda da Universidade de Stanford. “Isso nos dá um espectro extremamente limpo, melhor do que o da maioria dos exoplanetas.”

Uma atmosfera que não deveria existir

Ao analisar esse espectro, os pesquisadores encontraram algo inesperado. Em vez de moléculas comuns em exoplanetas, como vapor d’água, metano ou dióxido de carbono, a atmosfera é dominada por carbono molecular, especialmente C₂ e C₃.

“Esse tipo de carbono só aparece quando praticamente não há oxigênio ou nitrogênio”, explicou Michael Zhang, pesquisador principal do estudo, da Universidade de Chicago. “Entre cerca de 150 planetas estudados com esse nível de detalhe, nenhum outro apresenta carbono molecular detectável.”

As temperaturas no planeta são extremas: variam de cerca de 650 °C no lado noturno a quase 2.000 °C no lado diurno. Nessas condições, o carbono normalmente se ligaria a outros elementos — o que torna sua presença isolada ainda mais intrigante.

Um Júpiter quente em uma órbita impossível

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© Pixabay

O exoplaneta está incrivelmente próximo do pulsar: apenas 1,6 milhão de quilômetros, uma fração da distância entre a Terra e o Sol. Seu “ano” dura apenas 7,8 horas, resultado de uma órbita extremamente apertada. As intensas forças gravitacionais deformam o planeta, que adquire uma forma alongada, descrita pelos cientistas como semelhante a um limão.

Esse tipo de configuração lembra os chamados sistemas de “viúva negra”, nos quais um pulsar consome lentamente sua companheira. A diferença é que, neste caso, o objeto não é uma estrela, mas sim um planeta — algo extremamente raro. Dos cerca de 6.000 exoplanetas conhecidos, este é o único semelhante a um gigante gasoso orbitando um pulsar.

Diamantes, nuvens de fuligem e um grande mistério

Uma das hipóteses mais fascinantes envolve processos exóticos na atmosfera. Segundo Roger Romani, coautor do estudo e pesquisador da Universidade de Stanford, o interior do planeta pode conter uma mistura de carbono e oxigênio que, ao esfriar, se cristaliza. “Cristais de carbono puro podem flutuar até a superfície e se misturar com o hélio”, explicou. Em teoria, isso poderia até levar à formação de diamantes nas profundezas do planeta.

Ainda assim, nada explica completamente como oxigênio e nitrogênio foram quase totalmente excluídos. Nenhum mecanismo conhecido de formação planetária — nem a partir de um disco protoplanetário, nem da erosão de uma estrela — produz um mundo com essa composição.

“Isso praticamente descarta todas as teorias que temos”, afirmou Zhang. “É um enigma completo.”

Para os cientistas, porém, esse é justamente o valor da descoberta. “É bom não saber tudo”, disse Romani. “Esse planeta é um quebra-cabeça cósmico — e mal podemos esperar para tentar resolvê-lo.”

 

[ Fonte: Actualidad Aeroespacial ]

 

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