Um exoplaneta único feito de diamantes?

 Astrônomos identificaram um exoplaneta com uma atmosfera e formato incomuns, levantando questões sobre sua origem. Essa descoberta indica condições tão extremas que desafiam nossa compreensão da formação planetária.

Esta ilustração artística mostra como o exoplaneta PSR J2322-2650b (à esquerda) poderia se parecer orbitando uma estrela de nêutrons em rápida rotação, chamada pulsar (à direita). As forças gravitacionais do pulsar, muito mais massivo, deformam este planeta, com massa semelhante à de Júpiter, dando-lhe um formato semelhante ao de um limão. Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Batizado de PSR J2322-2650b, esse exoplaneta possui uma composição atmosférica dominada por carbono e hélio, uma combinação única nunca antes observada. Suas nuvens se assemelham a fuligem carbonácea e, sob intensas pressões internas, o carbono poderia se transformar em diamantes. Com uma massa similar à de Júpiter, sua proximidade com sua estrela hospedeira, uma estrela de nêutrons, influencia profundamente sua estrutura.

A estrela em torno da qual este planeta orbita é um pulsar, um remanescente estelar ultradenso que emite radiação intensa em intervalos regulares. Sua massa é equivalente à do Sol, mas está condensada em um volume do tamanho de uma cidade. Essa configuração particular permite que os cientistas estudem o planeta sem serem prejudicados pelo brilho da estrela, fornecendo dados espectroscópicos de alta qualidade . Consequentemente, os pesquisadores indicam que essa situação torna a análise mais precisa do que para exoplanetas típicos.

Devido à sua órbita muito próxima, a apenas 1,6 milhão de quilômetros, o planeta completa uma revolução em menos de oito horas. Modelos indicam que as forças de maré exercidas pelo pulsar distorcem o planeta, dando-lhe uma forma alongada. Essa situação lembra os sistemas da "viúva-negra", onde um pulsar consome gradualmente seu companheiro. Mesmo assim, neste caso, o objeto é oficialmente classificado como um exoplaneta pela União Astronômica Internacional .

A formação de tal objeto permanece enigmática. De fato, os mecanismos usuais de formação planetária não parecem aplicáveis, dada a composição rica em carbono. Pesquisadores sugerem a hipótese de que o carbono se cristaliza em diamantes nas camadas internas, mas a presença dominante de carbono na atmosfera desafia as teorias atuais. Este estudo, aceito para publicação no The Astrophysical Journal Letters , destaca a originalidade desta descoberta.

O Telescópio Espacial James Webb desempenhou um papel fundamental nesta descoberta. Sua capacidade de observar no infravermelho e sua posição distante da Terra permitem captar sinais muito fracos sem interferência térmica. Esta observação abre, portanto, caminho para o estudo de outros sistemas extremos e pode ajudar a compreender melhor a diversidade de planetas na galáxia. Os cientistas aguardam ansiosamente por mais dados que possam esclarecer este caso singular.

Atmosferas exoplanetárias atípicas

As atmosferas de exoplanetas exibem grande diversidade, mas a de PSR J2322-2650b se destaca devido à predominância de carbono e hélio. Atmosferas planetárias tipicamente contêm elementos como hidrogênio, oxigênio ou nitrogênio, refletindo sua formação a partir de nuvens de gás e poeira ricas nesses compostos. 

Nesse caso, a abundância de carbono sugere uma origem diferente, talvez ligada a processos nucleares ou à evaporação de uma estrela companheira. Pesquisadores acreditam que o carbono pode ter se originado da cristalização interna sob alta pressão, formando diamantes que ascendem à superfície.

O estudo dessas atmosferas permite aos cientistas testar modelos de química planetária sob condições extremas. Revela como planetas podem sobreviver em estreita proximidade com objetos estelares violentos, ampliando nossa compreensão da diversidade planetária.

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