Existem planetas que parecem desafiar as regras. São mundos rochosos, cobertos por lava e tão próximos de suas estrelas que recebem níveis extremos de radiação. Pelos modelos tradicionais, muitos deles deveriam ter perdido praticamente toda a atmosfera.
Mas observações mostram que alguns ainda mantêm espessas camadas de gases.
Agora, pesquisadores da Universidade Stanford propõem uma explicação: a própria rocha derretida da superfície pode funcionar como uma fonte contínua de gases, repondo parte da atmosfera que escapa para o espaço.
Existe uma espécie de “costa cósmica” para os planetas
O mistério envolve um conceito conhecido como costa cósmica.
Trata-se de uma fronteira teórica usada para tentar determinar em quais condições um planeta rochoso consegue conservar sua atmosfera diante da intensa radiação emitida por sua estrela.
Alguns planetas de lava, porém, não respeitam essa divisão.
Eles orbitam suas estrelas em regiões onde, teoricamente, a radiação deveria remover seus gases. Mesmo assim, observações indicam a presença de atmosferas.
Em um estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters, cientistas de Stanford desenvolveram um modelo que tenta explicar essa aparente contradição.
A resposta estaria no equilíbrio entre duas forças: enquanto a estrela remove gases, o interior do próprio planeta pode liberar novos gases através da superfície derretida.
A lava pode alimentar continuamente a atmosfera
Em planetas extremamente quentes, grandes regiões da superfície podem permanecer no estado líquido, formando verdadeiros oceanos de magma.
Essa rocha derretida consegue liberar gases armazenados no interior do planeta para a atmosfera por meio de um processo conhecido como desgaseificação.
Ao mesmo tempo, a intensa radiação da estrela faz com que parte da atmosfera escape para o espaço.
O modelo desenvolvido pelos pesquisadores considera esses dois processos e também o resfriamento gradual da superfície.
Em determinadas condições, a quantidade de gás liberada pelo magma pode compensar a quantidade perdida para o espaço.
Barron Nguyen, pesquisador do laboratório de Laura Schaefer na Escola de Sustentabilidade Doerr de Stanford, explica que os mundos de lava indicavam que havia algo incompleto na interpretação tradicional da costa cósmica.
A equipe propõe agora uma nova região chamada de “banco de areia cósmico”.
Ela representaria uma faixa na qual planetas extremamente quentes conseguem preservar uma atmosfera justamente porque sua superfície continua derretida e liberando gases.
Entre os dois extremos existe um “vale sem ar”
O novo modelo também prevê uma região bastante diferente, chamada pelos pesquisadores de “vale sem ar”.
Nela estariam planetas próximos o suficiente de suas estrelas para perder gases rapidamente, mas que também esfriaram cedo demais.
Quando a superfície de um planeta se solidifica, os gases podem ficar presos em seu interior. Com isso, deixam de ser liberados em quantidade suficiente para substituir aqueles que escapam para o espaço.
O resultado pode ser um mundo praticamente sem atmosfera.
Mais longe da estrela, a situação muda novamente. Planetas mais frios podem receber menos radiação e, portanto, perder sua atmosfera mais lentamente.
Terra e Vênus são exemplos de mundos rochosos capazes de conservar atmosferas significativas.
Mercúrio ocupa uma situação diferente: embora esteja mais distante do Sol do que muitos mundos de lava estão de suas estrelas, possui apenas uma exosfera extremamente tênue.
55 Cancri e obrigou cientistas a repensar os modelos
Um dos principais responsáveis por colocar a costa cósmica em dúvida foi 55 Cancri e.
Esse exoplaneta é uma superterra rochosa com quase oito vezes a massa do nosso planeta. Sua órbita é extremamente compacta: ele circula sua estrela a uma distância proporcionalmente muito menor do que Mercúrio orbita o Sol.
As temperaturas são tão altas que partes de sua superfície podem permanecer cobertas por rocha derretida.
Ainda assim, observações realizadas pelo Telescópio Espacial James Webb indicaram a presença de uma atmosfera significativa no planeta.
Outros mundos de lava com evidências de atmosferas também começaram a aparecer nas observações astronômicas, aumentando o problema para os modelos existentes.
Se esses planetas estavam tão próximos de suas estrelas, por que ainda tinham gases ao redor deles?
A nova hipótese de Stanford oferece uma possível resposta: eles podem estar perdendo atmosfera constantemente, mas também produzindo uma nova.
Descoberta ajuda na busca por mundos habitáveis
Isso não significa que planetas cobertos por oceanos de magma sejam bons candidatos para abrigar vida.
A importância da descoberta está em outro ponto.
Determinar se um planeta possui atmosfera é uma das primeiras etapas para avaliar suas características e investigar sua possível habitabilidade.
O novo modelo pode ajudar astrônomos a prever quais planetas rochosos devem possuir atmosferas e quais provavelmente perderam seus gases ao longo da evolução.
Laura Schaefer, principal autora do estudo e professora de Ciências da Terra e Planetárias em Stanford, afirma que estabelecer exatamente onde fica a fronteira entre mundos com e sem atmosfera era uma questão ainda sem uma resposta satisfatória.
Agora, os pesquisadores esperam testar a ideia com novas observações de exoplanetas.
Se o chamado banco de areia cósmico realmente existir, os astrônomos poderão ter uma ferramenta adicional para entender por que alguns mundos extremamente quentes conseguem manter uma atmosfera quando, aparentemente, já deveriam tê-la perdido há muito tempo.
[ Fonte: Infobae ]
