Cientistas do Instituto Max Planck de Astronomia (MPIA), em Heidelberg, na Alemanha, estudaram um planeta de fora do nosso Sistema Solar e descobriram características surpreendentes que podem mudar os conceitos atuais sobre formação planetária.

Batizado de WASP-121b, o planeta fica muito perto da próprio estrela, de modo que uma órbita em volta dela demora apenas 30,5 horas. As temperaturas diurnas ultrapassam 3.000 °C , enquanto as noturnas descem para 1500 °C.

Porém, o que fascinou a equipe de pesquisadores liderada por Thomas Evans-Soma e Cyril Gapp foi a descoberta de vapor d’água, monóxido de carbono, monóxido de silício e metano – uma molécula que se esperava ser destruída pelo calor extremo do lado diurno do WASP-121b. Isso levantou a possibilidade de que o planeta se formou muito mais longe de sua estrela atual, em uma região fria onde gelo e gás poderiam se acumular.

“Acreditamos que o WASP-121b reuniu a maior parte do seu gás onde a água permaneceu congelada, mas o metano ainda pôde evaporar – uma região comparável à formação de Júpiter ou Urano em nosso Sistema Solar. Depois, ele viajou para o interior, transformando-se no mundo ultraquente que vemos hoje”, explicou Evans-Soma.

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Esses dados, aliados com o fato de que o monóxido de silício deve ter sido adquirido posteriormente por planetesimais rochosos, sugerem que as etapas de formação foram múltiplas, incluindo migração do planeta de uma área para outra. Quando era “jovem”, o WASP-121b pode ter escavado uma fenda no disco protoplanetário, o que interrompeu a convergência de minerais ricos em água, mas que atraiu gás rico em carbono. Isso esclareceria, por exemplo, a elevada proporção carbono-oxigênio do planeta em comparação com sua estrela hospedeira.

Outro fator crucial foi a presença de metano no lado noturno. Nas concepções padrão, acredita-se que o gás se moveria do lado diurno para o noturno mais rápido do que a química conseguiria se ajustar, o que eliminaria o metano nas duas regiões. Porém, os cientistas observaram o contrário.

“Para manter níveis tão altos de metano, precisamos de um mecanismo que o reabasteça rapidamente. A explicação mais plausível é a intensa mistura vertical, com gás rico em metano subindo de camadas mais profundas da atmosfera”, continuou Evans-Soma.

Com o Telescópio James Webb e o Espectrógrafo de Infravermelho Próximo (NIRSpec) do JWST – que capturou luz da atmosfera do planeta durante sua órbita completa e seu trânsito em frente à estrela – os pesquisadores foram capazes de mapear as condições químicas e climáticas de ambos hemisférios de um planeta novo, o que se configura como uma avanço importante para as pesquisas espaciais.

“WASP-121b é um laboratório natural. Com o poder do JWST, podemos dissecar sua atmosfera e observar processos em ação que antes eram puramente teóricos”, comemorou Cyril Gapp.