Apesar do nosso Sistema Solar possuir planetas gigantes gasosos, não existe nenhum que seja enriquecido de hélio, mas isso não significa que eles não existam. Observações feitas pelo Telescópio Espacial Spitzer da NASA, sugerem que a nossa galáxia esteja repleta desses estranhos planetas.
"Nós não temos planetas como este no nosso próprio Sistema Solar", disse Hu Renyu, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA. "Mas achamos que planetas com atmosferas de gás hélio podem ser comuns." Hu Renyu é o autor principal do novo estudo publicado na revista The Astrophysical Journal.
Enquanto Hu e sua equipe buscavam por uma classe específica de planetas, conhecidos como "Netunos Quentes", eles perceberam que esses mundos gigantes podiam ser "cozidos" por suas estrelas hospedeiras, fazendo com que a maior parte de seu hidrogênio ficasse pra trás, deixando apenas uma atmosfera enriquecida de hélio.
Muitos planetas "Netunos Quentes" têm aproximadamente o mesmo tamanho do planeta azul do Sistema Solar, Netuno, e por isso eles ganharam esse nome. Netuno e Urano são muitas vezes referidos como "gigantes de gelo", devido a grande proporção de gelo de água, amônia e metano. Agora os cientistas perceberam que a composição de muitos "Netunos Quentes" pode ser um pouco diferente do planeta Netuno, a começar pela falta de hidrogênio.
Ilustração artística mostra como poderia ocorrer a evaporação do hidrogênio nos exoplanetas da classe 'Netuno Quente'. Créditos: NASA
"O hidrogênio é quatro vezes mais leve do que o hélio, por isso ele seria o primeiro a desaparecer das atmosferas dos planetas, fazendo com que o hélio fique mais concentrado ao longo do tempo", disse Hu. "O processo seria bastante gradual, levando cerca de 10 bilhões de anos para ser concluído".
A equipe de Hu chegou nessa conclusão após estudar o planeta extrassolar GJ 436b, um Netuno Quente localizado a mais de 33 anos-luz de distância. Ao estudar a luz refletida de GJ 436b (também conhecido como Gliese 436b), os pesquisadores notaram algo marcante: a atmosfera do exoplaneta tinha uma nítida falta de metano.
O nosso planeta Netuno, por exemplo, contém metano, uma molécula que absorve a luz vermelha, dando uma bela tonalidade azul para o gigante de gelo que todos nós conhecemos e amamos. Mas GJ 436b contém pouco ou nenhum metano, e ainda é, aparentemente, rico em carbono.
Os indicadores mostraram que essa classe de exoplanetas é rica em hélio, que depois do hidrogênio, é o segundo gás mais abundante no Universo. O telescópio Spitzer também deduziu uma assinatura química de monóxido de carbono na atmosfera de GJ 436b, mostrando que existe a falta de hidrogênio, e abundância de hélio.
Assim como podemos ver na imagem de capa da nossa matéria, a ilustração artística nos mostra como seriam os "Netunos Quentes". A aparência de cor desbotada se dá por falta do metano, que é o gás responsável pela coloração azul de Urano e Netuno.
Embora os astrônomos não possam observar o hélio desses exoplanetas diretamente, eles esperam que o próximo telescópio espacial, o James Webb, possa atingir esse objetivo. Por enquanto, o Telescópio Espacial Hubble continuará a missão de estudar esses gigantes gelados e sua intrigante composição.
"Qualquer planeta que se pode imaginar provavelmente existe lá fora, em algum lugar, contanto que ele se encaixe dentro das leis da física e da química," disse a co-autora do estudo, Sara Seager, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts e do Laboratório de Propulsão a Jato. "Nós já sabemos que os planetas têm variações incríveis de massa, tamanho, órbita... e ao que parece, suas atmosferas também podem ser muito diferentes..."
Fonte: JPL / NASA / The Astrophysical Journal
Imagens: JPL / NASA
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