No exoplaneta WASP-76b chove tanto como na Terra, mas em vez de água, chove ferro fundido!
Entre as descobertas mais incríveis do cosmos está a do estranho processo de chuva num exoplaneta a quase 640 anos-luz da Terra. Como é possível que o ferro fundido se precipite neste local?
O exoplaneta WASP-76b foi descoberto em 2016, utilizando a técnica de deteção de trânsito. Trata-se de um gigante gasoso, de tamanho semelhante ao de Júpiter, mas com uma órbita muito mais curta em torno da sua estrela: demora apenas dois dias a dar a volta.
O que surpreende neste mundo distante é o seu grande revestimento de ferro e as altas temperaturas que atinge na sua superfície. São precisamente estes os principais ingredientes que dão vida à estranha chuva de WASP-76b.
Há uma outra particularidade neste exoplaneta, que é o facto de a sua face visível estar sempre a apontar para a sua estrela - algo conhecido como acoplamento de maré ou rotação síncrona - o que significa que o lado diurno está permanentemente a receber radiação.
Devido à proximidade da sua estrela principal, o lado diurno deste exoplaneta ultrapassa os 2.400 graus Celsius, enquanto as temperaturas do lado noturno descem até 1.000 graus. Estas diferenças térmicas permitem que os metais se vaporizem durante o dia e produzam condensação e chuva durante a noite.
Wasp-76b is a Hot Jupiter exoplanet 640 light years from Earth. This hellish planet lies so close to its star that temperatures can reach 4,350 °F. Thats hot enough to vaporize many metals. It is thought that this ultra-hot gas giant rains molten iron. Seems a bit unpleasant. pic.twitter.com/QTSRWdDCNk
— Exo-Earth (@Exo_Earth1) September 13, 2023
Estudos anteriores analisaram a composição química deste planeta usando o instrumento ESPRESSO (Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) no Very Large Telescope Project (VLT) do Observatório Europeu do Sul no Chile. A partir destes resultados, foi extraída informação valiosa sobre a chuva de ferro no WASP-76b.
O que está a acontecer na atmosfera do exoplaneta WASP-76b?
Inicialmente, o Dr. David Ehrenreich, no seu estudo de 2020, colocou a hipótese de que "o ferro se condensa no lado noturno, que, embora quente e atingindo 1400°C, é suficientemente frio para que o ferro se possa condensar sob a forma de nuvens, como a chuva, possivelmente sob a forma de gotículas".
No ano seguinte (2021), uma equipa internacional de cientistas fez uma descoberta importante sobre a composição atmosférica deste mundo. Detetaram cálcio ionizado e sódio na sua atmosfera, o que implica que "as camadas superiores da atmosfera podem ser ainda mais quentes do que se sabia", disse Harold Tanner, professor da Universidade de Cornell, o que favorece o aumento dos ventos superiores, que podem atingir 18.000 quilómetros por hora ou mais.
O calor abrasador do exoplaneta permite a existência de um oceano de ferro fundido na sua superfície. Devido às altas temperaturas, o ferro passa para a fase gasosa e segue um ciclo semelhante ao da água na Terra. Embora a exploração e recolha de amostras deste planeta não seja possível, estes estudos da sua composição com telescópios ajudam a compreender melhor os ambientes hostis do Universo.