Ilustração de exoplaneta vulcânico. Crédito: NASA, ESA, CSA, Dani Player
Um astrofísico descobriu um vermelho ardente exoplaneta com intensa atividade vulcânica, influenciada por forças de maré semelhantes às que afetam Júpitera lua Io.
O astrofísico da UC Riverside, Stephen Kane, teve que verificar seus cálculos. Ele não tinha certeza se o planeta que estava estudando poderia ser tão extremo quanto parecia.
Kane nunca esperou aprender que um planeta neste sistema estelar distante é coberto por tantos vulcões ativos que, visto à distância, assumiria uma tonalidade vermelha brilhante e ardente.
“Foi um daqueles momentos de descoberta em que você pensa, ‘uau, é incrível que isso possa realmente existir”, disse Kane. Um artigo detalhando a descoberta foi publicado em O Jornal Astronômico.
A missão TESS da NASA expande descobertas
Lançado em 2018, o Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA, ou TESSprocura exoplanetas — planetas fora do nosso sistema solar — que orbitam as estrelas mais brilhantes do céu, incluindo aquelas que poderiam sustentar vida.
Kane estava estudando um sistema estelar chamado HD 104067, a cerca de 66 anos-luz de distância do nosso Sol, que já era conhecido por abrigar um planeta gigante. O TESS acabava de descobrir sinais de um novo planeta rochoso naquele sistema. Ao recolher dados sobre esse planeta, ele inesperadamente encontrou outro, elevando para três o número total de planetas conhecidos no sistema.
Atividade Vulcânica na Ciência Exoplanetária
O novo planeta descoberto pelo TESS é um planeta rochoso como a Terra, mas 30% maior. No entanto, ao contrário da Terra, tem mais em comum com Io, a lua rochosa mais interna de Júpiter e o corpo mais vulcanicamente ativo do nosso sistema solar.
“Este é um planeta terrestre que eu descreveria como Io com esteróides”, disse Kane. “Foi forçado a uma situação em que vulcões estão constantemente explodindo. Em comprimentos de onda ópticos, você seria capaz de ver um planeta brilhante e incandescente com uma superfície de lava derretida.”
Kane calculou que a temperatura da superfície do novo planeta, TOI-6713.01, seria de 2.600 graus Kelvin, que é mais quente do que algumas estrelas.
Compreendendo a energia das marés e seus efeitos
As forças gravitacionais são as culpadas pela atividade vulcânica tanto em Io como neste planeta. Io está muito perto de Júpiter. Kane explicou que as outras luas de Júpiter forçam Io a uma órbita elíptica ou “excêntrica” ao redor do planeta, que por si só tem uma atração gravitacional muito forte.
“Se as outras luas não estivessem lá, Io estaria em uma órbita circular ao redor do planeta e estaria quieto na superfície. Em vez disso, a gravidade de Júpiter comprime tanto Io que vulcões entram em erupção constantemente”, disse Kane.
Da mesma forma, existem dois planetas no sistema HD 104067 que estão mais distantes da estrela do que este novo planeta. Esses planetas externos também estão forçando o planeta rochoso interno a uma órbita excêntrica ao redor da estrela que o comprime enquanto ela orbita e gira.
Kane compara esse cenário ao raquetebol, onde a pequena bola de borracha quica mais e fica mais quente à medida que é constantemente atingida pelos remos. Este efeito é chamado de energia das marés, um termo usado para se referir ao efeito gravitacional de um corpo sobre outro corpo. Na Terra, as marés são principalmente o resultado da gravidade da Lua arrastando os nossos oceanos.
Seguindo em frente, Kane e seus colegas gostariam de medir a massa do planeta em chamas e aprender sua densidade. Isso lhes diria quanto material está disponível para ser expelido dos vulcões.
Kane disse que os efeitos das marés nos planetas não têm sido historicamente um grande foco da pesquisa de exoplanetas. Talvez isso mude com esta descoberta.
“Isso nos ensina muito sobre os extremos da quantidade de energia que pode ser bombeada para um planeta terrestre e as consequências disso”, disse Kane. “Embora saibamos que as estrelas contribuem para o calor de um planeta, a grande maioria da energia aqui é das marés e isso não pode ser ignorado.”
Referência: “Uma tempestade de maré perfeita: HD 104067 Arquitetura planetária criando um mundo incandescente” por Stephen R. Kane, Tara Fetherolf, Zhexing Li, Alex S. Polanski, Andrew W. Howard, Howard Isaacson, Teo Močnik e Sadie G. Welter, 25 de abril de 2024, O Jornal Astronômico.
DOI: 10.3847/1538-3881/ad3820
