Uma Nova Classe de Exoplanetas Com Safiras E Rubis no Céu

Pesquisadores das Universidade de Zurique e Cambridge, descobriram uma nova classe de planetas exóticos fora do Sistema Solar. Esses planetas chamados de super-Terras, foram formados em altas temperaturas perto de suas estrelas e contêm uma grande quantidade de cálcio, alumínio e seus óxidos, incluindo sátira e rubi.

Localizado a 21 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cassiopeia, um planeta orbita sua estrela onde 1 ano dura 3 dias. Seu nome, HD219134b. Com uma massa de quase 5 vezes a massa da Terra, ele é classificado como sendo uma super-Terra. Diferente da Terra, contudo, ele provavelmente não tem um núcleo massivo de ferro, mas é rico em cálcio e alumínio. “Alvez ele brilhe vermelho para azul como rubis e safiras, pois essas pedras preciosas são formadas por óxidos de alumínio que é bem comum no exoplaneta”, disse Caroline Dorn, astrofísica no Institute for Computational Science da Universidade de Zurique. O HD219134b, é um dos 3 candidatos que pertencem a uma nova classe de exoplanetas exóticos, como Caroline Dorn e seus colegas na Universidade de Zurique e Cambridge relataram no periódico MNRAS.

Os pesquisadores estudaram a formação de planetas usando modelos teóricos e compararam seus resultados com dados das suas observações. É sabido que durante sua formação, as estrelas como o Sol são circundadas por um disco de gás e poeira onde os planetas nascem. Planetas rochosos como a Terra, se formam a partir dos corpos sólidos que sobram depois que o disco de gás protoplanetário se dispersa. Esses blocos fundamentais condensam quando o disco esfria. Esses blocos fundamentais são formados em regiões onde os elementos de formação de rochas como o ferro, magnésio, e a sílica se condensam.  Os planetas resultantes possuem uma composição parecida com a Terra, com um núcleo de ferro. A maior parte das super-Terras conhecidas se formaram nessas regiões.

Mas existem também regiões que são mais próximas das estrelas e muito mais quentes. Nessas regiões, muitos elementos ainda estão na fase gasosa e os blocos planetários fundamentais tem uma composição completamente diferente. Com seus modelos, os pesquisadores calcularam como um planeta formado nessas regiões, seria. O resultado, o cálcio e o alumínio seriam os principais elementos junto com o magnésio e a sílica e dificilmente teria algum ferro. Isso é por que esses planetas não podem ter, por exemplo, um campo magnético como a Terra. E também, pelo fato da estrutura interna ser tão diferente, eles possuem um comportamento de se resfriar e as atmosferas também serão muito diferente das super-Terras normais. A equipe então falou que essa seria uma nova classe de super-Terras, formadas a partir de condensados em altas temperaturas.

O que é animador é que esses objetos são completamente diferente da maior parte dos planetas parecidos com a Terra. Se é que eles existem. A probabilidade é alta, como explicam os astrofísicos. Nos nossos cálculos, nós descobrimos que esses planetas têm de 10 a 20 por cento uma densidade menor que a da Terra. Outros exoplanetas com densidade similarmente baixa foram também analisados pela equipe. Nós analisamos diferentes cenários para explicar as densidades observadas. Por exemplo, uma atmosfera espessa poderia levar a uma densidade geral baixa. Mas os dois exoplanetas estudados, o 55 cancro e o WASP-47 e, orbitam suas estrelas tão perto que a temperatura na superfície atinge os 3000 graus e eles teriam perdido seu envelope de gás a muito tempo atrás. No HD219134b ele é menos quente e a situação é mais complicada. Num primeiro olhar, a densidade mais baixa poderia também ser explicada por oceanos profundos. Mas um segundo planeta orbitando a estrela um pouco mais distante faria esse cenário improvável. Uma comparação dos dois objetos mostrou que o planeta mais interno não poderia conter muita água ou gás. Ainda não é claro se oceanos de magma podem contribuir para a baixa densidade.

Foram encontrados 3 candidatos que pertencem a essa nova classe de super-Terras com composições exóticas. Os pesquisadores também estão corrigindo uma imagem anterior da super-Terra 55 Cancri e, que ganhou as manchetes  em 2012 como sendo o planeta com diamantes no céu. Os pesquisadores tinham assumido anteriormente que o planeta era constituído na sua maior parte por carbono, mas abandonaram essa teoria com base em observações subsequentes. Nós estamos transformando os planetas de diamante em planetas de safira.

Fonte:

http://nccr-planets.ch/blog/2018/12/19/sapphires-and-rubies-in-the-sky/
Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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