JWST Confirma Exoplaneta em Órbita de Pulsar com Atmosfera Dominada por Carbono, Desafiando Modelos

Cientistas, munidos dos dados capturados pelo Telescópio Espacial James Webb (JWST) da NASA, confirmaram a existência da exoplaneta PSR J2322-2650b. Esta descoberta é notável, pois sua atmosfera representa uma anomalia significativa em relação aos modelos atuais de formação planetária. O estudo detalhado que fundamenta esta revelação foi aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters, com data prevista para dezembro de 2025. Michael Zhang, da Universidade de Chicago e autor principal da pesquisa, salientou que a equipe detectou um tipo de atmosfera planetária inédito na astronomia. Tal feito foi possibilitado pela sensibilidade infravermelha superior do JWST, operando de sua posição estável a milhões de milhas da Terra.

O corpo celeste PSR J2322-2650b orbita uma estrela do tipo pulsar, cuja massa é comparável à do nosso Sol, mas seu tamanho não excede o de uma cidade. A proximidade da planeta com sua estre hospedeira é extrema, situando-se a meros 1 milhão de milhas. Devido à imensa força gravitacional do pulsar, a massa planetária, equivalente à de Júpiter, está deformada em um formato que lembra um limão. Seu período orbital é curtíssimo, totalizando apenas 7,8 horas, o que evidencia um arranjo orbital extremamente apertado. É interessante notar que a intensa radiação emitida pelo pulsar, composta majoritariamente por raios gama e outras partículas de alta energia, não interferiu nos detectores infravermelhos do Webb, permitindo um rastreamento espectral claro ao longo de toda a sua órbita.

As observações realizadas com o Webb revelaram uma atmosfera onde o hélio e os compostos moleculares de carbono C3 e C2 são os elementos predominantes. Esta é uma descoberta sem precedentes, visto que, das cerca de 150 atmosferas de exoplanetas já estudadas, nenhuma outra havia apresentado carbono molecular detectável. Tal composição é altamente incomum para um corpo cuja temperatura de superfície ultrapassa os 2000 graus Celsius, especialmente na ausência notável de oxigênio e nitrogênio. Maya Belesnay, da Universidade de Stanford, que modelou a geometria do planeta, enfatizou que essa configuração proporciona um espectro excepcionalmente “puro” para uma análise minuciosa.

A equipe levanta a hipótese de que a pressão interna extrema pode estar comprimindo o carbono no interior do planeta até o estado de diamante. Zhang comentou que essa estrutura química lança dúvidas sobre as teorias de formação planetária, pois é difícil conceber como uma composição tão rica em carbono poderia ter se originado, o que aparentemente exclui os mecanismos conhecidos. Embora o sistema seja classificado como uma binária do tipo “viúva negra”, Zhang argumentou que PSR J2322-2650b não se encaixa nos cenários padrões para remanescentes formados por ejeção estelar, já que a física nuclear não produz carbono puro dessa maneira. Roger Romani, também de Stanford, sugeriu uma teoria que envolve a cristalização interna de carbono e oxigênio, resultando na ascensão do carbono puro para a superfície.

Investigações preliminares anteriores, conduzidas com o auxílio do telescópio Gemini South no Chile, haviam inicialmente identificado este objeto, que faz parte de um sistema “viúva negra” onde o pulsar gradualmente consome seu companheiro. Michael Zhang, que recebeu a bolsa de pós-doutorado Suzuki em janeiro de 2025, já havia se dedicado à análise de dados do JWST na Universidade de Chicago. Os cientistas, incluindo Peter Gao do Laboratório de Ciência Planetária e da Terra Carnegie, relataram que a reação inicial da equipe ao receber os dados foi de espanto, expressa como: “Que diabo é isso?”. Esta confirmação da existência de um planeta orbitando o pulsar de milissegundos PSR J2322-2650 abre um novo e fascinante capítulo na compreensão dos mundos mais exóticos do cosmos.