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O irresistível mistério dos planetas de algodão doce: imensos e leves

Pense em um gigante gasoso com massa pouco maior que a da Terra, mas do tamanho de Júpiter. Astrônomos estudaram esses mundos raros de baixíssima densidade.

Quanto mais os astrônomos vasculham a Via Láctea, mais fica claro que tem muito planeta esquisito por aí. Nas primeiras posições dessa lista de bizarrices planetárias certamente temos os mundos “algodão doce”: sua densidade é tão baixa que os próprios cientistas os comparam com a guloseima açucarada favorita dos parques de diversões. Um novo estudo forneceu a primeira pista sobre a composição desses raros exoplanetas.

Para ser considerado de algodão doce, um gigante gasoso deve ser grande, com tamanho comparável ao de Júpiter, mas com a massa poucas vezes maior que a da Terra. O maior planeta do Sistema Solar, por exemplo, tem em torno de 318 massas terrestres. Astrônomos da Universidade do Colorado em Boulder usaram o Hubble para investigar dois desses planetas inchados, que ficam no sistema Kepler 51, a cerca de 2,6 mil anos-luz daqui.

Essa estrela é igual ao Sol, só que muito mais nova: tem apenas 500 milhões de anos. Já o Sol é quase 10 vezes mais velho, com 4,6 bilhões de anos. Na falta de dois desses planetas “aerados”, aquele sistema solar possui três. Foram descobertos pelo telescópio espacial Kepler em 2012, mas só em 2014 os cientistas perceberam que eles eram tão pouco densos. Uma das intenções da nova pesquisa era refinar estimativas de tamanho e massa.

Além disso, principalmente, a ideia era detectar componentes específicos nas atmosferas do Kepler 51 b e 51 d, mais especificamente água. Só que, ao vasculhar o espectro de luz desses planetas conforme eles transitavam em frente à sua estrela mãe, os astrônomos não encontraram nenhuma marca de elemento químico naqueles raios. Foi surpreendente, já que eles esperavam encontrar bastante água por lá. Mas a névoa a encobriu.

E mesmo que não contivesse lá tanta informação, o espectro vazio foi útil para entender melhor como esses dois planetas se comparam com os menos de 15 gigantes gasosos pouco densos conhecidos na galáxia. A equipe concluiu que a temperatura influencia bastante na quantidade de nuvens: planetas mais frios tendem a possuir mais nuvens. No final, a conclusão do porquê de eles serem de algodão doce tem a ver com a idade.

No artigo que foi aceito para publicação no The Astronomical Journal, os pesquisadores relatam que a principal causa de os planetas terem inflado feito balões é por serem ainda novinhos, mas os mecanismos exatos ainda são um doce mistério. Os modelos sugerem que eles se formaram nas regiões mais longínquas do sistema, onde os materiais são congelados, e só depois que migraram para perto da estrela.

Com o tempo, as atmosferas de algodão doce devem ir se perdendo para o espaço. Daqui a um bilhão de anos, o mundo mais próximo da estrela, Kepler 51 b, vai virar uma versão menor e mais quente de Netuno — categoria planetária bem comum na Via Láctea. Seu amigo inchadinho Kepler 51 d também vai encolher um pouco, mas não muito. 

Ele deve continuar sendo de algodão doce. Além de ser um excelente laboratório para estudar os primeiros anos de vida de um sistema planetário, esses planetas ainda devem ser alvo de estudos atmosféricos mais detalhados, sobretudo com o telescópio James Webb, que terá maiores chances de determinar a composição de suas nuvens.