O Telescópio Espacial James Webb da NASA detectou sinais de uma atmosfera espessa no exoplaneta ultraquente TOI-561 b, desafiando suposições sobre mundos desse tipo. Este planeta rochoso, que orbita sua estrela em menos de 11 horas, apresenta temperaturas e densidade menores do que o esperado, sugerindo uma camada de gases acima de um oceano de magma. As descobertas, publicadas em 11 de dezembro, destacam como a radiação intensa pode não remover todas as atmosferas de pequenos planetas próximos às suas estrelas.
Astrônomos utilizando o Telescópio Espacial James Webb identificaram a evidência mais forte até agora de uma atmosfera envolvendo o TOI-561 b, uma superterra localizada muito além do nosso sistema solar. Este planeta, com um raio 1,4 vezes maior que o da Terra, gira em torno de sua estrela hospedeira — uma estrela ligeiramente menor e mais fria que o Sol — em menos de 11 horas. A uma distância de menos de um milhão de milhas, ou cerca de um quadragésimo da separação Terra-Sol, o TOI-561 b está provavelmente travado por maré, com um lado permanentemente voltado para a estrela e experimentando um calor escaldante que excede o ponto de fusão da rocha.
As observações revelam que a temperatura do lado diurno do planeta atinge cerca de 3.200 graus Fahrenheit (1.800 graus Celsius), mais fria do que os 4.900 graus Fahrenheit (2.700 graus Celsius) previstos para uma superfície rochosa nua. Essa discrepância, medida pelo instrumento NIRSpec do Webb durante um período de monitoramento de 37 horas sob o Programa de Observadores Gerais 3860, aponta para a redistribuição de calor, possivelmente por ventos fortes em uma atmosfera rica em voláteis.
A autora principal, Johanna Teske, cientista do Carnegie Science Earth and Planets Laboratory, observou os traços incomuns do planeta: "O que realmente diferencia este planeta é sua densidade anormalmente baixa. Ele é menos denso do que seria esperado se tivesse uma composição semelhante à da Terra." O TOI-561 b orbita uma estrela antiga e pobre em ferro no disco espesso da Via Láctea, com o dobro da idade do nosso Sol, sugerindo que ele se formou em um ambiente químico distinto dos planetas do sistema solar.
A coautora, Dra. Anjali Piette, da Universidade de Birmingham, explicou o papel atmosférico: "Precisamos realmente de uma atmosfera espessa e rica em voláteis para explicar todas as observações. Ventos fortes resfriariam o lado diurno ao transportar calor para o lado noturno." A equipe propõe uma camada gasosa substancial sobre um oceano de magma global, onde os gases circulam entre a atmosfera e o interior, mantendo o equilíbrio apesar da intensa radiação estelar.
O coautor Tim Lichtenberg, da Universidade de Groningen, acrescentou: "Acreditamos que existe um equilíbrio entre o oceano de magma e a atmosfera. Enquanto os gases saem do planeta para alimentar a atmosfera, o oceano de magma os puxa de volta para o interior. Este planeta deve ser muito, muito mais rico em voláteis do que a Terra para explicar as observações."
Esses resultados, detalhados no The Astrophysical Journal Letters em 11 de dezembro, remodelam a compreensão sobre exoplanetas de período ultracurto e seu potencial para reter atmosferas ao longo de bilhões de anos. Uma análise mais detalhada do conjunto completo de dados visa mapear as variações de temperatura e a composição atmosférica com mais precisão.