Na constelação de Peixes, o quente Júpiter fica a 640 anos-luz da Terra.
O gigante gasoso WASP-76b orbita sua estrela em uma órbita vertiginosa de apenas 1,8 dias, a temperaturas superiores a 2.400 graus Celsius – quente o suficiente para o ferro evaporar.
Mas quando o dia se transforma em noite, a temperatura cai rápido o suficiente para que o vapor de ferro se condense novamente em um líquido escaldante, que então flui para o interior do planeta.
“Podemos dizer que chove neste planeta à noite, chuvas de ferro”, disse o astrofísico David Ehrenreich, da Universidade de Genebra, na Suíça.
O planeta WASP-76b, que foi anunciado em 2016, é um tipo de planeta conhecido como Júpiter quente. É ligeiramente menor que a massa de Júpiter, mas mais inchado e “fofo”, cerca de 1,8 vezes o tamanho de Júpiter.
Ele está localizado a 5 milhões de quilômetros de sua estrela, que é maior e mais quente que o nosso Sol – 1,5 vezes a massa do Sol, 1,8 vezes mais quente, com uma temperatura de cerca de 6055 graus (o Sol tem 5504 Celsius).
Assim, o planeta não está apenas exposto à radiação escaldante, milhares de vezes maior do que a radiação da Terra do Sol, mas também ligada às marés. Isso ocorre quando um lado de um corpo em órbita está sempre voltado para o objeto ao redor do qual gira – para um exemplo próximo, a Lua está ligada à Terra de forma maré.
No caso de WASP-76b, isso significa que um lado está no dia eterno e o outro está na noite eterna, com uma diferença significativa de temperatura entre eles. No lado diurno, 2.400 graus Celsius, e no lado noturno, cerca de 1.500 graus Celsius.
Não é o exoplaneta mais quente já descoberto – esta corona é usada pelo KELT-9b, um exoplaneta tão quente que literalmente evapora – mas é definitivamente maior em escala.
Simulações sugerem que em planetas como WASP-76b, diferenças extremas de temperatura entre os dois lados devem causar ventos fortes. Isso e a rotação do planeta devem empurrar o vapor de ferro ao redor do planeta, e os átomos do lado diurno devem se recombinar em moléculas no lado noturno.
No entanto, evidências para apoiar essa expectativa – como um gradiente químico – não foram obtidas. Então Ehrenreich e sua equipe decidiram dar uma olhada mais de perto. Especificamente, eles queriam estudar os exterminadores – as linhas entre a noite e o dia – para ver se eles exibiam química assimétrica. Isso também confirmaria a teoria da chuva metálica.
Eles usaram espectroscopia altamente dispersa para analisar a luz ao redor da borda do planeta, procurando assinaturas no espectro indicando que o elemento está bloqueando parte da luz. E eles os encontraram. No final da tarde – a fronteira onde o dia se transforma em noite – eles encontraram uma forte assinatura de vapor de ferro.
No final da manhã – a fronteira onde a noite se transforma em dia – essa assinatura estava faltando. Esta é uma evidência bastante forte para apoiar a chuva de ferro, já que o ferro líquido é o condensado ferroso de alta temperatura mais estável.
“As observações mostram que a atmosfera no lado dos dias quentes do WASP-76b contém muito vapor de ferro”, disse a astrofísica Maria Rosa Zapatero Osorio, do Centro de Astrobiologia da Espanha.
Parte desse ferro é injetado no lado noturno pela rotação do planeta e pelos ventos atmosféricos. Lá o ferro encontra um ambiente muito mais fresco, condensa e chove. '
Então, como o ferro saiu da atmosfera superior, ele não aparece como vapor no terminador matinal.
Agora que as observações da equipe produziram resultados, pode ser possível fazer observações semelhantes de outros Júpiteres quentes, em busca de sinais de chuva metálica. E, é claro, todos têm grandes esperanças na capacidade de alta tecnologia do Telescópio Espacial James Webb de perscrutar a atmosfera de vários exoplanetas. O telescópio deve começar a funcionar no próximo ano.
Astrônomos já descobriram exoplanetas com nuvens de corindo – o bloco de construção de rubis e safiras – e outros que têm nuvens de ferro. Mal podemos esperar para ver que outro clima existe no universo.
O estudo foi publicado na revista Nature.
Fontes: Foto: ESO / M. Kornmesser
