Telescópio James Webb Revela Atmosfera Densa em Exoplaneta Rochoso Ultraquente TOI-561 b

O Telescópio Espacial James Webb (JWST) forneceu as evidências mais robustas até agora sobre a existência de uma atmosfera substancial ao redor da exoplaneta rochosa TOI-561 b. Esta descoberta desafia as noções estabelecidas de que planetas pequenos, orbitando tão próximos de suas estrelas hospedeiras, seriam incapazes de reter invólucros gasosos devido à radiação estelar intensa.

TOI-561 b, classificada como uma superterra ultraquente, foi identificada pela primeira vez em 2020. Ela é considerada um dos corpos planetários mais antigos conhecidos, tendo se formado há aproximadamente 10 bilhões de anos. O planeta possui um raio cerca de 1,4 vez maior que o da Terra e completa uma órbita em menos de 11 horas. Essa característica o insere na classe rara de exoplanetas de período ultracurto (USP). A estrela hospedeira é uma anã laranja, com idade estimada entre duas a três vezes a do nosso Sol, e a proximidade orbital extrema resulta em acoplamento de maré, fazendo com que um lado do planeta esteja permanentemente voltado para a estrela.

A equipe de pesquisa, liderada por Johanna Teske do Laboratório de Terra e Planetas do Instituto Carnegie, empregou o espectrógrafo NIRSpec do JWST. O objetivo era medir a temperatura da face diurna do planeta analisando seu brilho no infravermelho próximo. Se TOI-561 b fosse apenas uma rocha nua, a temperatura esperada em sua face iluminada seria de cerca de 2700 °C (4900 °F). Contudo, as medições realizadas em maio de 2024 indicaram uma temperatura significativamente mais baixa, atingindo apenas 1800 °C (3200 °F). Essa discrepância térmica inesperadamente menor é mais bem explicada pela presença de uma camada gasosa considerável, rica em voláteis, que está redistribuindo o calor de maneira eficiente.

Tim Lichtenberg, coautor do estudo e afiliado à Universidade de Groningen, sugeriu que o planeta se assemelha a uma “bola de lava úmida”, possuindo uma abundância de substâncias voláteis superior à da Terra. Essa peculiaridade, manifestada em sua densidade anomala e baixa, não pode ser atribuída unicamente à sua composição interna, como um pequeno núcleo de ferro e um manto composto por silicatos menos densos. A estrela TOI-561 é pobre em metais, o que implica que a formação do planeta ocorreu em um ambiente químico distinto daquele que gerou os planetas do nosso Sistema Solar. Os cientistas especulam que essa composição pode ser representativa de planetas que se formaram quando o Universo ainda era consideravelmente jovem.

Segundo a Dra. Anjali Piette, da Universidade de Birmingham, a presença de uma atmosfera é crucial para justificar todas as observações, visto que ventos intensos seriam capazes de transportar o calor para o lado noturno do planeta. Os pesquisadores levantam a hipótese de um equilíbrio dinâmico entre um oceano de magma e a atmosfera, com gases sendo liberados e subsequentemente reabsorvidos. Os cientistas planejam utilizar mais de 37 horas de tempo de observação do JWST para mapear a circulação de calor e refinar a caracterização da composição atmosférica. Os achados foram detalhados na publicação The Astrophysical Journal Letters. Nicole Wallack, também coautora, afirmou que esta descoberta “vira de cabeça para baixo as ideias convencionais sobre planetas com períodos de órbita ultracurtos”.