R. Hurt / JPL-Caltech/ NASA
Conceito artístico da super-Terra 55 Cancri e, que mostra uma superfície parcialmente fundida antes e depois da possível atividade vulcânica no lado diurno.
Astrónomos detetaram mudanças descontroladas de temperatura numa super-Terra – a primeira vez que se observa variabilidade atmosférica num planeta rochoso para lá do nosso Sistema Solar – e acreditam que podem ser devidas a grandes quantidades de atividade vulcânica, aumentando ainda mais o mistério do já apelidado “planeta de diamante.”
Pela primeira vez, investigadores liderados pela Universidade de Cambridge detetaram variabilidade atmosférica num planeta rochoso para lá do nosso Sistema Solar e observaram um aumento de temperatura ao longo de um período de dois anos.
Os investigadores são rápidos a explicar que a causa da variabilidade está ainda sob investigação, mas acreditam que as leituras podem dever-se a enormes quantidades de atividade vulcânica à superfície.
A capacidade de espreitar as atmosferas das super-Terras e de observar as condições à superfície é um marco importante para a identificação de planetas habitáveis fora do Sistema Solar.
Usando o Telescópio Espacial Spitzer da NASA, os investigadores observaram as emissões térmicas provenientes do exoplaneta denominado 55 Cancri e – em órbita de uma estrela parecida com o Sol a cerca de 41 anos-luz de distância na direção da constelação de Caranguejo – e pela primeira vez encontraram mudanças rápidas nas condições, com temperaturas no lado “diurno” do planeta variando entre os 1000 e 2700 graus Celsius.
“Esta é a primeira vez que vimos tais mudanças drásticas na luz emitida por um exoplaneta, o que é particularmente notável para uma super-Terra,” afirma o Dr. Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia de Cambridge, coautor do novo estudo.
“Até agora, não tinham sido detetadas assinaturas de emissões termais ou de atividade superficial em nenhuma super-Terra”, acrescentou Madhusudhan.
Embora as interpretações dos novos dados sejam ainda preliminares, os cientistas acreditam que a variabilidade da temperatura pode ser devida a grandes plumas de gás e poeira que cobrem ocasionalmente a superfície, superfície esta que pode estar parcialmente fundida.
As plumas podem ser provocadas por taxas altas de atividade vulcânica, mais elevadas do que aquelas observadas em Io, uma das luas de Júpiter e o corpo geologicamente mais ativo do Sistema Solar.
“Vimos uma mudança de 300% no sinal proveniente do planeta, a primeira vez que observámos um tal nível de variabilidade num exoplaneta,” afirma o Dr. Brice-Olivier Demory, do Laboratório Cavendish de Cambridge, autor principal do novo estudo.
“Embora não possamos ter a certeza absoluta, nós pensamos que uma provável explicação para esta variabilidade é a atividade superficial a grande escala, possivelmente vulcanismo, que está a libertar enormes volumes de gás e poeira, que por vezes cobrem a emissão termal do planeta e por isso não é vista da Terra”, diz Demory.
55 Cancri e é uma “super-Terra”: um exoplaneta rochoso com cerca do dobro do tamanho e oito vezes a massa da Terra. É um de cinco planetas que orbitam uma estrela parecida com o Sol na constelação de Caranguejo e reside tão perto da sua estrela-mãe que um ano dura apenas 18 horas terrestres.
O planeta está também bloqueado gravitacionalmente, o que significa que não gira como a Terra – em vez disso, tem um lado permanentemente virado para a estrela e o outro onde é permanentemente noite.
Uma vez que é a super-Terra mais próxima cuja atmosfera pode ser estudada, 55 Cancri e está entre os melhores candidatos para observações detalhadas da superfície e das suas condições atmosféricas.
A maioria das primeiras pesquisas sobre exoplanetas foram levadas a cabo em gigantes gasosos parecidos com Júpiter e Saturno porque, graças aos seus tamanhos gigantescos, são mais fáceis de encontrar.
Nos últimos anos, os astrónomos têm sido capazes de mapear as condições em muitos desses gigantes de gás, mas é muito mais difícil fazê-lo para as super-Terras – exoplanetas com massas entre uma e dez vezes a massa da Terra.
Observações anteriores de 55 Cancri e apontaram para uma abundância de carbono, sugerindo que o planeta era composto por diamantes. No entanto, estes novos resultados perturbaram consideravelmente essas observações mais antigas, abrindo novas perguntas.
“Quando identificámos este planeta pela primeira vez, as medições suportavam um modelo rico em carbono,” afirma Madhusudhan que, juntamente com Demory, é membro do Centro de Pesquisa Exoplanetária de Cambridge.
“Mas agora estamos a descobrir que estas medições mudam com o tempo. O planeta pode ainda ser rico em carbono, mas agora não temos tanta certeza – estudos anteriores até sugeriram que podia ser um mundo aquático“, acrescenta o astrónomo.
“A variabilidade presente é algo que ainda não vimos em mais lado nenhum, por isso não existe nenhuma explicação convencional robusta. Mas a ciência é mesmo assim – as pistas podem vir dos cantos mais inesperados”, explica Madhusudhan.
“As observações atuais abrem um novo capítulo na nossa capacidade de estudar as condições dos exoplanetas rochosos usando telescópios atuais e os grandes telescópios do futuro”, conclui o cientista.
