Um fornecimento surpreendentemente baixo de metano pode explicar como é que um planeta em torno de uma estrela próxima ficou estranhamente inchado, de acordo com novas observações da Agência Espacial Europeia. Telescópio Espacial James Webb (JWST). Os astrónomos dizem que os resultados mostram que as atmosferas planetárias podem aumentar de volume significativamente sem recorrer a teorias esotéricas sobre a formação planetária.
“Os dados de Webb dizem-nos que planetas como WASP-107 b não tiveram de se formar de uma forma estranha, com um núcleo muito pequeno e uma atmosfera gasosa massiva.” Michael LaneUm cientista de exoplanetas da Arizona State University disse em A declaração. “Em vez disso, poderíamos pegar algo mais parecido Netuno“Com muita rocha e pouco gás, basta aumentar a temperatura e depois aumentar e parece a mesma coisa.”
Descoberto em 2017 pelo consórcio Wide-Angle Planetary Search (WASP), o WASP-107 b está localizado a aproximadamente 200 quilômetros de distância. Ano luz de Terra No Constelação de VirgemEstá entre os exoplanetas mais leves descobertos até agora, dos quais existem mais de 5.000 planetas. Embora seja quase tão grande JúpiterWASP-107 b pesa apenas 12% do seu próprio peso Gigante de gásSua massa equivale a apenas 30 bolas terrestres. Para fins de contexto, uma massa de Júpiter é cerca de 318 massa terrestre. A equipe diz que o planeta está tão inchado que sua densidade pode ser comparada a um marshmallow cozido no micro-ondas.
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A partir de observações anteriores do tamanho, massa e idade de WASP-107 b, os astrónomos suspeitaram que o planeta tinha um pequeno núcleo rochoso rodeado por um rico reservatório de gases hidrogénio e hélio. No entanto, tal cenário não consegue explicar completamente o orbe inflado, que, apesar de orbitar a sua estrela a uma distância de um sétimo da distância da sua própria estrela. Mercúrio Nosso sol não recebe energia suficiente de sua estrela para compensar sua densidade semelhante à do algodão. Alternativamente, se o núcleo do planeta realmente contiver mais massa do que o esperado, os cientistas dizem que a atmosfera pode ter encolhido à medida que a temperatura do planeta esfriou. tempoo que significa que teria parecido menor do que o observado.
Agora, usando dados do Telescópio Espacial James Webb – bem como observações anteriores do Telescópio Espacial telescópio espacial Hubble Duas equipes independentes de astrônomos podem ter resolvido o mistério. Em suma, descobriram que o metano na atmosfera do planeta é um milésimo do que seria esperado neste mundo. Dado que o metano é instável a altas temperaturas, os astrónomos dizem que a quantidade surpreendentemente baixa é uma evidência de que o gás nas profundezas do planeta está a “misturar-se vigorosamente com as camadas mais frias acima”. David Singh O médico da Universidade Johns Hopkins (JHU), em Maryland, que liderou um dos dois novos estudos, disse no comunicado. “O facto de termos detectado tão pouco, apesar de termos detectado outras moléculas contendo carbono, diz-nos que o interior do planeta deve ser muito mais quente do que pensávamos.”
Os investigadores dizem que o calor extra provavelmente provém do facto de WASP-107 b orbitar a sua estrela a cada 5,7 dias numa órbita que não é um círculo perfeito. A gravidade constante da estrela em WASP-107 b, que varia constantemente a sua distância da sua estrela, estica e contrai a forma do planeta, aquecendo-o assim. Na Terra, força semelhante a lua Causa marés altas e baixas.
O núcleo quente do planeta, combinado com o aquecimento das marés da sua estrela, também altera a química dos gases nas profundezas do planeta. Zafar Rustamkulovestudante de pós-graduação da JHU e coautor de um dos dois novos estudos, disse em artigo declaração da Universidade. “Acreditamos que este calor causa mudanças na química dos gases, especificamente a destruição do metano e a produção de quantidades elevadas de dióxido de carbono e monóxido de carbono.”
Em 2020, uma equipa de astrónomos, incluindo Singh, descobriu hélio na atmosfera do planeta WASP-107 b, marcando a primeira vez que este gás foi observado num exoplaneta. O elemento foi inicialmente avistado em todo o mundo em 2018, antes de existir lá Certo Dois anos depois, foi visto estendendo-se pelo espaço como uma nuvem tênue. Como a atmosfera do planeta é tão escassa, os astrônomos dizem que a radiação ultravioleta do WASP-107 b está lentamente retirando o ar do mundo – cerca de 0,1% a 4% da massa da atmosfera a cada bilhão de anos, para ser mais específico. de um cometa. – Como uma cauda atrás de um orbe.
Graças à natureza extremamente inchada do planeta, os astrónomos podem observar a sua atmosfera cerca de 50 vezes mais profundamente do que num mundo como Júpiter. No ano passado, por exemplo, as observações do JWST da atmosfera do planeta WASP-107 b mostraram que Areia da chuva No planeta.
Esta pesquisa está descrita em dois estudos Publicado segunda-feira (20 de maio) na revista Nature.