💎 Um exoplaneta único feito de diamantes?
Batizado de PSR J2322-2650b, este exoplaneta apresenta uma composição atmosférica dominada por carbono e hélio, uma associação única nunca observada antes. Suas nuvens se assemelham a fuligem carbonácea, e sob as 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.
Esta ilustração artÃstica mostra como poderia ser o exoplaneta PSR J2322-2650b (à esquerda) em órbita ao redor de uma estrela de nêutrons em rotação rápida, chamada pulsar (à direita). As forças gravitacionais do pulsar, muito mais massivo, esticam este planeta com a massa de Júpiter em uma forma de limão.
Crédito: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
A estrela ao redor da qual este planeta gira é um pulsar, um remanescente estelar ultradenso que emite radiações intensas em intervalos regulares. Sua massa equivale à do Sol, mas está condensada em um volume do tamanho de uma cidade. Esta configuração particular permite que os cientistas estudem o planeta sem serem prejudicados pelo brilho da estrela, oferecendo dados espectroscópicos de alta qualidade. Consequentemente, os pesquisadores indicam que esta situação torna a análise mais precisa do que para os exoplanetas habituais.
Devido à sua órbita muito apertada, a apenas 1,6 milhão de quilômetros, o planeta completa uma revolução em menos de oito horas. Os modelos indicam que as forças de maré exercidas pelo pulsar deformam o planeta, dando-lhe uma aparência alongada. Esta situação lembra assim os sistemas 'viúva negra', onde um pulsar consome gradualmente seu companheiro. Não obstante, no caso atual, o objeto é oficialmente classificado como um exoplaneta pela União Astronômica Internacional.
A formação de tal objeto permanece enigmática. Com efeito, os mecanismos habituais de formação planetária não parecem aplicáveis, considerando a composição rica em carbono. Os pesquisadores evocam a hipótese da cristalização do carbono em diamantes nas camadas internas, mas a presença dominante do carbono na atmosfera questiona as teorias atuais. Este estudo, aceito para publicação em The Astrophysical Journal Letters, mostra a originalidade desta descoberta.
O telescópio espacial James Webb teve um papel importante neste avanço. Sua capacidade de observar no infravermelho e sua posição afastada da Terra lhe permitem capturar sinais muito fracos sem interferências térmicas. Esta observação abre assim o caminho para o estudo de outros sistemas extremos e poderia ajudar a compreender melhor a diversidade dos planetas na galáxia. Posteriormente, os cientistas antecipam com interesse novos dados para esclarecer este caso único.
As atmosferas exoplanetárias atÃpicas
As atmosferas dos exoplanetas mostram uma grande diversidade, mas a de PSR J2322-2650b se distingue por sua dominância em carbono e hélio. Habitualmente, as atmosferas planetárias contêm elementos como hidrogênio, oxigênio ou nitrogênio, refletindo sua formação a partir de nuvens de gás e poeiras ricas nestes compostos.
Neste caso, a abundância de carbono evoca uma origem diferente, talvez ligada a processos nucleares ou à evaporação de uma estrela companheira. Os pesquisadores pensam que o carbono poderia provir da cristalização interna sob alta pressão, formando diamantes que sobem à superfÃcie.
O estudo de tais atmosferas permite testar os modelos de quÃmica planetária sob condições extremas. Ela revela como os planetas podem sobreviver próximos a objetos estelares violentos, ampliando nossa visão da diversidade planetária.