Tão habituados estamos nós à luz do Sol, à chuva, ao nevoeiro e à neve do nosso planeta que nos é quase impossível imaginar uma atmosfera diferente e outras formas de precipitação.
Este é o caso da atmosfera de CoRoT-7b, um planeta extrasolar descoberto no passado mês de Fevereiro pelo telescópio espacial CoRoT, lançado pelas agências espaciais francesa e europeia.
De acordo com modelos científicos desenvolvidos na Universidade de Washington em St. Louis, EUA, a atmosfera de CoRoT-7b é composta por ingredientes rochosos e "quando uma frente se desenvolve," rochas condensam-se no ar e caem para lagos de lava à superfície.
O trabalho, por Laura Schaefer, assistente de pesquisa no Laboratório de Química Planetária, e Bruce Fegley Jr. doutorado e professor de Ciências Terrestres e Planetárias, aparece na edição de 1 de Outubro do Astrophysical Journal.
Os astrónomos já descobriram quase 400 planetas extrasolares, ou exoplanetas, nos últimos 20 anos. Mas devido às limitações dos meios indirectos pelos quais são descobertos, a maioria são "Júpiteres Quentes", gigantes gasosos que orbitam muito perto das suas estrelas. (cabem dentro de Júpiter mais de 1300 Terras, que tem 300 vezes a massa da Terra)
CoRoT-7b, por outro lado, tem menos do dobro do tamanho da Terra e apenas cinco vezes a sua massa.
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O planeta extrasolar CoRoT-7b está perto o suficiente da sua estrela-mãe para o seu lado "diurno" derreter rocha. Os modelos teóricos sugerem que o planeta tem uma atmosfera de componentes rochosos em forma gasosa e oceanos de lava à sua superfície.
Crédito: CNES
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Foi o primeiro planeta descoberto em órbita da estrela CoRoT-7, uma anã laranja na constelação de Unicórnio (a prioridade é dada pela letra b).
Em Agosto de 2009 um consórcio de observatórios europeus, liderado por suiços, anunciou a descoberta de CoRoT-7c, um segundo planeta em órbita de CoRoT-7.
Usando os dados de ambos os planetas, foram capazes de calcular que CoRoT-7b tem uma densidade média muito próxima da da Terra. Isto significa que é quase de certeza um planeta rochoso composto por rochas de silicato como aquelas na crosta da Terra, afirma Fegley.
Mas é tudo menos tipo-Terra, pois não é nada hospitaleiro à vida. O planeta e a sua estrela estão separados por apenas 2,5 milhões de quilómetros, 23 vezes menos que a distância entre o infernal Mercúrio e o nosso Sol.
Dado que o planeta está tão próximo da estrela, sofre do mesmo efeito de acoplamento de maré que a Lua em relação à Terra. O planeta mostra sempre a mesma face à estrela, tal como a Lua mostra sempre a mesma face à Terra.
Este lado "diurno" tem uma temperatura de aproximadamente 2600 Kelvin (2326,85º C). Isto é infernalmente quente - quente o suficiente para vaporizar rocha. A temperatura média global da superfície da Terra, por contraste, é de apenas 288 Kelvin (14,85º C).
O lado em sobra perpétua, pelo contrário, é extremamente frio, a 50 K (223,15º C).
Talvez devido a terem sido cozidos, a atmosfera de CoRoT-7b não tem nenhum dos elementos voláteis ou compostos que perfazem a atmosfera da Terra, tal como a água, nitrogénio e dióxido de carbono.
"A única atmosfera que este objecto tem é produzida por vapor oriundo de silicatos quentes e derretidos num lago ou oceano de lava," realça Fegley.
Como será essa atmosfera? Para descobrir a resposta, Schaefer e Fegley usaram cálculos de equilíbrio termoquímico para modelar a atmosfera de CoRoT-7b.
Os cálculos, que revelam quais os conjuntos de minerais estáveis sobre tais condições extremas, foram feitos com o programa MAGMA, desenvolvido em 1986 por Fegley e por A.G.W. Cameron (já falecido), professor de astrofísica na Universidade de Harvard.
Schaefer e Fegley modificaram o programa MAGMA em 2004 em ordem a estudar o vulcanismo a alta-temperatura em Io, a lua galileana mais interior de Júpiter. Esta versão modificada foi usada no seu presente trabalho.
Porque os cientistas não sabiam a composição exacta do planeta, correram a simulação com quatro diferentes composições. "Obtivémos essencialmente o mesmo resultado para todos os quatro casos," afirma Fegley.
"Sódio, potássio, monóxido de silicone e depois oxigénio - ou oxigénio atómico ou molecular - são os componentes principais da atmosfera." Mas também existem quantidades mais pequenas de outros elementos nas rochas de silicato, tais como magnésio, alumínio, cálcio e ferro.
Porque é que existe oxigénio num planeta morto, quando não fazia parte da atmosfera da Terra até há 2,4 mil milhões de anos, quando as plantas começaram a produzi-lo?
"O oxigénio é o elemento mais abundante nas rochas," diz Fegley, "por isso quando vaporizamos rocha produzimos muito oxigénio."
Esta peculiar atmosfera tem a sua própria e rara meteorologia. "À medida que subimos na atmosfera, fica mais frio e eventualmente ficamos saturados com diferentes tipos de 'rocha', da mesma maneira que ficamos saturados com água na atmosfera da Terra," explica Fegley. "Mas em vez de se formar uma nuvem de água e chover gotas, ficamos com uma 'nuvem rochosa' que precipita pequenos calhaus de diferentes tipos de rocha."
Ainda mais estranho, o tipo de rocha que se condensa da nuvem depende da altitude. A atmosfera funciona da mesma maneira que colunas fraccionadas, aquelas grandes colunas que tornam as petroquímicas tão reconhecíveis de longe. Numa coluna fraccionada, o crude é aquecido e os seus componentes condensam numa série de tabuleiros, o mais pesado (com o mais ponto de ebulição) situado em baixo, e o mais leve (e mais volátil) situado no topo.
Em vez de condensar hidrocarbonetos como asfalto, petróleo, querosene e gasolina, a atmosfera do planeta condensa materiais como enstatite, coríndon, espinélio e volastonite. Em ambos os casos as fracções caem em ordem ao ponto de ebulição.
O sódio e o potássio, que têm pontos de ebulição muito baixos em comparação com as rochas, não são precipitados e ficam na atmosfera, onde formariam nuvens altas de gás atingidas pelo vento estelar de CoRoT-7.
Estas enormes nuvens podem ser detectáveis por telescópios terrestres. O sódio, por exemplo, deverá brilhar na parte laranja do espectro, como uma lâmpada de vapor de sódio que iluminam as nossas ruas à noite.
Os observadores recentemente avistaram sódio na atmosfera de outros dois planetas extrasolares.
A atmosfera de CoRoT-7b pode não ser respirável, mas certamente entretém.
Links:
Núcleo de Astronomia do CCVAlg:
4 de Fevereiro de 2009 - CoRoT descobre o planeta extrasolar mais pequeno até agora
18 de Setembro de 2009 - Primeiras sólidas provas da existência de um planeta extrasolar rochoso
Notícias relacionadas:
Universidade de Washington (comunicado de imprensa)
SPACE.com
Science Daily
Discover
Universe Today
CoRoT-7b:
Wikipedia
Exoplanet.eu
Planetas extrasolares:
Wikipedia
Wikipedia (lista)
Wikipedia (lista de extremos)
Catálogo de planetas extrasolares vizinhos (PDF)
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
Exosolar.net
Extrasolar Visions
CoRoT:
Página oficial
ESA
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