Um planeta a 35 anos-luz da Terra pode representar um novo tipo de mundo: tem um oceano global de magma e uma atmosfera rica em enxofre. A descoberta, liderada pela Universidade de Oxford, desafia as classificações atuais dos exoplanetas e pode representar nova classe de mundos extraterrestres.
Mark A. Garlick
Um estudo liderado pela Universidade de Oxford identificou um novo tipo de planeta fora do Sistema Solar, capaz de armazenar grandes quantidades de enxofre num oceano permanente de magma. Os resultados foram publicados a 16 de março na revista Nature Astronomy.
O exoplaneta L 98-59 d orbita uma estrela anã vermelha a cerca de 35 anos-luz da Terra. Observações recentes do Telescópio Espacial James Webb e de observatórios terrestres revelaram características invulgares: apesar de ter cerca de 1,6 vezes o tamanho da Terra, apresenta uma densidade relativamente baixa e uma atmosfera com quantidades significativas de gases sulfurosos, como o sulfureto de hidrogénio – nosso conhecido na Terra pelo cheiro a ovos podres.
Até agora, planetas com estas características seriam classificados numa destas categorias:
- uma anã gasosa rochosa com uma atmosfera de hidrogénio
- ou um mundo rico em água, coberto por oceanos profundos e gelo.
No entanto, L 98-59 d não se enquadra em nenhum destes cenários. Os dados apontam para uma classe completamente diferente de planeta, contendo moléculas pesadas de enxofre.
Um oceano global de magma
Para compreender o que se passa no interior do planeta, uma equipa de investigadores da Universidade de Oxford, da Universidade de Groningen, da Universidade de Leeds e da ETH Zurique recorreu a simulações computacionais que reconstituem a sua evolução ao longo de quase cinco mil milhões de anos.
Os modelos indicam que o manto de L 98-59 d será composto por silicato fundido, semelhante à lava na Terra, formando um oceano global de magma que se estende por milhares de quilómetros abaixo da superfície. Este reservatório permite armazenar grandes quantidades de enxofre durante longos períodos.
O oceano de magma contribui para a manutenção de uma atmosfera espessa rica em hidrogénio e gases sulfurosos. Em condições normais, estes gases tenderiam a escapar para o espaço devido à radiação da estrela hospedeira, mas o interior do planeta funciona como uma espécie de depósito que os vai libertando gradualmente.
Ao longo de milhares de milhões de anos, a interação entre o interior fundido e a atmosfera terá moldado as características atualmente observadas.
O papel do enxofre na atmosfera
Segundo os novos modelos, estes gases resultam de reações químicas desencadeadas pela radiação ultravioleta da estrela hospedeira. Em simultâneo, o oceano de magma atua como um reservatório de compostos voláteis, libertando-os lentamente.
Esta combinação entre processos internos e químicos na atmosfera ajuda a explicar as propriedades invulgares do planeta.
Um planeta em transformação ao longo do tempo
As simulações sugerem que L 98-59 d se formou com uma grande quantidade de materiais voláteis e poderá ter sido, no passado, mais semelhante a um planeta do tipo sub-Neptuno.
Com o tempo, foi arrefecendo e perdendo parte da sua atmosfera, diminuindo de tamanho.
Os investigadores sublinham que os oceanos de magma são uma fase inicial comum a todos os planetas rochosos, incluindo a Terra e Marte. Por isso, estudar este tipo de sistemas pode ajudar a compreender melhor a história primitiva do nosso próprio planeta.
Uma nova classe de planetas?
Para os autores, este poderá ser o primeiro exemplo identificado de uma população mais ampla de planetas ricos em enxofre e com oceanos de magma de longa duração.
O investigador principal, Harrison Nicholls, da Universidade de Oxford, afirma que esta descoberta sugere que as classificações atuais podem ser demasiado simplistas e não captam toda a diversidade de mundos existentes.
“Esta descoberta sugere que as categorias que os astrónomos utilizam atualmente para descrever os pequenos planetas podem ser demasiado simplistas. Embora seja improvável que este planeta derretido abrigue vida, reflete a grande diversidade de mundos que existem para além do Sistema Solar. Podemos então perguntar-nos: que outros tipos de planeta estão à espera de serem descobertos?”
Já o coautor Raymond Pierrehumbert destaca que, apesar de os astrónomos apenas conseguirem medir propriedades básicas à distância, os modelos computacionais permitem reconstruir a história destes planetas e revelar tipos de mundos sem equivalente no Sistema Solar.
“O mais entusiasmante é que podemos utilizar modelos computacionais para desvendar o interior oculto de um planeta que nunca visitaremos. Embora os astrónomos só possam medir o tamanho, a massa e a composição atmosférica de um planeta à distância, esta investigação demonstra que é possível reconstruir o passado remoto destes mundos alienígenas – e descobrir tipos de planetas sem equivalente no nosso próprio Sistema Solar”.
Novas missões Ariel e PLATO vão fornecer mais dados
O Telescópio Espacial James Webb está a fornecer uma quantidade crescente de dados sobre exoplanetas, e novas missões, como Ariel e PLATO, deverão ampliar esse conhecimento.
A equipa pretende aplicar as suas simulações a futuras observações, recorrendo também a técnicas de aprendizagem automática, para cartografar a diversidade de planetas e compreender melhor como se formam e evoluem – incluindo quais poderão ter condições para albergar vida.
O investigador Richard Chatterjee, das Universidades de Leeds e de Oxford, sublinha que o sulfureto de hidrogénio, parece desempenhar um papel central neste tipo de planetas. Ainda assim, serão necessárias mais observações para confirmar estas conclusões e perceber se mundos com estas características são comuns na galáxia.
“Os nossos modelos computacionais simulam diversos processos planetários, permitindo-nos efetivamente recuar no tempo e compreender como este exoplaneta rochoso invulgar, L 98-59 d, evoluiu. O gás sulfureto de hidrogénio, responsável pelo cheiro a ovos podres, parece desempenhar um papel fundamental. Mas, como sempre, são necessárias mais observações para compreender este planeta e outros semelhantes. Investigações futuras poderão revelar que planetas com odores bastante pungentes surpreendentemente comuns”.
