Os planetologistas descobriram um exoplaneta extremamente incomum na constelação de Cygnus, cuja atmosfera é aquecida a temperaturas tão altas que nuvens de titânio e ferro pairam sobre ela. Suas descobertas foram publicadas na revista Nature.
“Quando calculamos as propriedades da atmosfera KELT-9b, percebemos que ela seria inteiramente composta de átomos, não de moléculas. Com base nessas previsões, tentamos encontrar ferro em sua atmosfera. Quando olhamos mais a fundo, encontramos ainda mais surpresas”, diz Jens Hoeijmakers, da Universidade de Genebra, Suíça.
Os astrônomos chamam de "Júpiteres quentes" gigantes gasosos aquecidos que estão a apenas 2,2-75 milhões de quilômetros de distância de suas estrelas. No sistema solar, mesmo Mercúrio se aproxima da estrela a não mais de 46 milhões de quilômetros e, portanto, temperaturas realmente infernais reinam na atmosfera de tais planetas - cerca de 1000-1300 graus Kelvin.
É muito mais fácil encontrar esses planetas do que outros corpos celestes, e eles constituem a maioria dos exômeros conhecidos pela ciência. A descoberta de "Júpiteres quentes" pela primeira vez apresentou aos cientistas o fato de que a atmosfera em tais planetas pode consistir em materiais extremamente exóticos. Por exemplo, nos últimos anos, gigantes gasosos foram descobertos com nuvens de chumbo e vidro, bem como ar consistindo de metais e rochas evaporadas, nas camadas superiores das quais às vezes chove rubis e safiras.
Há relativamente pouco tempo, os cientistas descobriram vários "Júpiteres quentes", cujas atmosferas foram aquecidas a temperaturas ainda mais altas, excedendo 2,5 mil graus Kelvin. Além do calor infernal, suas camadas de ar tinham uma estrutura incomum - eram mais quentes por fora e mais frias por dentro, como a estratosfera da Terra.
Essas anomalias levaram os cientistas a supor que a atmosfera desses "Júpiteres ultraquentes" é aquecida por algum tipo de efeito estufa superpotente, que pode ser gerado por duas substâncias - óxido de titânio ou óxido de vanádio.
Huymakers e seus colegas provaram que o titânio está realmente presente na atmosfera de tais mundos observando KELT-9b, o planeta mais quente da Galáxia, a cerca de 650 anos-luz de distância. Ele está localizado incomumente perto da luminária - um ano dura cerca de 1,5 dias terrestres, devido ao qual temperaturas infernais e condições atmosféricas extremamente incomuns reinam em sua superfície.
Em particular, seu lado "ensolarado" é aquecido a uma temperatura de 4600 graus Kelvin (4326 graus Celsius), que por uma grande margem cobre o registro de outro planeta superaquecido, WASP-33b, cuja atmosfera é aquecida "apenas" a 3200 graus Kelvin (2.926 graus Celsius)) Devido a essas altas temperaturas, a atmosfera do KELT-9b é muito rarefeita e, na verdade, consiste em átomos individuais, uma vez que as moléculas simplesmente não podem se formar nessas condições.
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Essa observação levou os autores do artigo a acreditar que no espectro do KELT-9b podem-se encontrar traços dessas moléculas que normalmente não entram na atmosfera dos planetas e não decaem em átomos individuais, incluindo compostos de ferro e titânio.
Orientados por essa ideia, os astrônomos analisaram as imagens obtidas pelo espectrógrafo HARPS-N no final de julho do ano passado, quando este planeta passou pela última vez pelo disco da estrela. Depois de limpá-lo de interferências, os cientistas tentaram encontrar nele linhas de absorção e emissão associadas a vários tipos de íons desses metais.
Descobriu-se que tanto ferro quanto titânio estão presentes na atmosfera do KELT-9b em grandes quantidades. Isso pode explicar por que este planeta está tão quente. Um estudo mais aprofundado dos dados, como esperam os autores do artigo, ajudará a entender se a água e o monóxido de carbono estão presentes na atmosfera dos "Júpiteres ultraquentes", o que é importante para revelar a composição química de seus intestinos e a história de formação.
