O clima neste exoplaneta inclui nuvens de metais e chuva de pedras preciosas

O clima neste exoplaneta escaldante é realmente de outro mundo.

Sendo um gigante de gás a orbitar uma estrela a cerca de 855 anos-luz da Terra, o WASP-121b pode ter nuvens de metais e chuva de pedras preciosas líquidas, segundo uma nova investigação.

Um estudo que mostra como a água circula na atmosfera entre os dois lados do planeta foi publicado recentemente na revista “Nature Astronomy”.

O planeta, descoberto pela primeira vez em 2015, é considerado um planeta semelhante a Júpiter, mas ultraquente, ou seja, é mais quente e tem mais massa e diâmetro do que o maior planeta do nosso sistema solar.

Desde então, os investigadores fizeram descobertas que mostram que o WASP-121b se torna cada vez mais estranho quanto mais se sabe sobre ele.

O exoplaneta tem uma atmosfera brilhante de vapor de água e está a deformar-se e a ficar como uma bola de futebol americano devido à intensa atração gravitacional da estrela que orbita.

A cada 30 horas, o WASP-121b completa uma órbita, numa rotação idêntica à da Lua com a Terra. Isso significa que um lado do planeta, o lado diurno, está sempre virado para a estrela. O outro lado vive numa noite permanente virado para o espaço.

"Os planetas idênticos ao quente Júpiter são famosos por terem lados diurnos muito brilhantes, mas o lado noturno é algo completamente diferente. O lado noturno do WASP-121b é cerca de 10 vezes menos visível do que o lado diurno”, disse o coautor do estudo Tansu Daylan, investigador de pós-doutoramento em Astrofísica do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em comunicado.

Agora, os astrónomos estudaram os dois lados do planeta para entender melhor sua atmosfera e clima alienígena usando o Telescópio Espacial Hubble.

Na Terra, a água evapora e o vapor condensa-se em nuvens, que depois libertam chuva. No WASP-121b, a água passa por um ciclo mais violento.

Os átomos de água são dilacerados pelas altas temperaturas sentidas no planeta durante o dia. Esses átomos são transportados para o lado noturno por ventos que atingem mais de 17 700 quilómetros por hora. No lado noturno, as moléculas voltam a reunir-se para formarem água antes de serem novamente empurradas para o lado diurno.

“Esses ventos são muito mais rápidos do que as nossas correntes de jato e provavelmente conseguem movimentar as nuvens por todo o planeta em cerca de 20 horas”, disse Daylan. Anteriormente, ele estudou o planeta usando dados da missão Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA.

As diferenças de temperatura entre os dois lados do planeta também implicam que o lado noturno seja frio o suficiente para formar nuvens de metais compostas de ferro e corindo. O corindo é um mineral encontrado nos rubis e nas safiras.

Tal como o vapor de água que circula no WASP-121b, essas nuvens de metais podem ser empurradas para o lado diurno, onde os metais se vaporizam em gases. Mas antes de as nuvens deixarem o lado noturno, elas podem libertar chuva feita de pedras preciosas líquidas.

“Com esta observação, conseguimos obter uma visão global da meteorologia de um exoplaneta”, disse o principal autor do estudo, Thomas Mikal-Evans, líder do grupo de pesquisa do Instituto de Astronomia Max Planck, na Alemanha.

“Apesar da descoberta de milhares de exoplanetas, só conseguimos estudar as atmosferas de uma pequena fração devido à natureza desafiadora das observações”, disse ele. “Agora estamos a avançar além das fotos isoladas de regiões específicas das atmosferas de exoplanetas, e estamos a estudá-las como os sistemas 3D que realmente são.”

Mikal-Evans liderou o estudo enquanto era estudante de pós-doutoramento no Instituto Kavli de Astrofísica e Pesquisa Espacial do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

As descobertas também revelam as drásticas diferenças de temperatura entre o dia e a noite no planeta, que a equipa determinou ao rastrear o ciclo da água no WASP-121b.

No lado diurno, as temperaturas começam nos 2227 graus Celsius, na camada mais profunda da atmosfera, e atingem os 3227 graus Celsius na camada superior. No lado noturno, as coisas são mais frias e invertidas, sendo a temperatura mais quente de 1527 graus Celsius e caindo para os 1227 graus Celsius na atmosfera superior.

Os astrónomos voltarão a observar o WASP-121b ainda este ano, usando o Telescópio Espacial James Webb.

“É emocionante estudar planetas como o WASP-121b, que são muito diferentes dos planetas do nosso Sistema Solar, porque nos permitem ver como as atmosferas se comportam em condições extremas”, disse a coautora do estudo Joanna Barstow, investigadora da The Open University no Reino Unido, em comunicado.