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Os exoplanetas rochosos do tamanho da Terra são comparativamente pequenos, o que os torna incrivelmente difíceis de detectar e caracterizar usando telescópios. Quais são as condições ideais para encontrar planetas tão pequenos que permanecem na escuridão? “Um planeta rochoso quente, derretido e possivelmente abrigando uma grande atmosfera gasosa preenche todos os requisitos”, diz Dan Bower, astrofísico do Centro de Espaço e Habitabilidade (CSH) da Universidade de Berna. Um planeta assim poderia ser mais facilmente visto pelos telescópios devido à forte radiação emitida do que sua sólida contrapartida. O SNSF Ambizione e o CSH Fellow continuam: “É verdade que você não gostaria de passar férias em um desses planetas, mas eles são importantes para estudar, pois muitos, se não todos, os planetas rochosos começam sua vida como bolhas derretidas, mas eventualmente alguns podem se tornar habitáveis. como a terra.
Planetas rochosos são construídos a partir das sobras das sobras. “Tudo o que não chega à estrela central ou a um planeta gigante tem o potencial de acabar formando um planeta terrestre muito menor”, diz Bower: “Temos motivos para acreditar que processos ocorrem durante os anos de bebê de um planeta. a vida é fundamental para determinar seu caminho de vida “. Portanto, Bower e uma equipe de pós-docs – predominantemente de dentro da rede PlanetS – ficaram intrigados ao descobrir a natureza observável desse planeta. O estudo deles está agora publicado na revista Astronomy & Astrophysics. Isso mostra que uma Terra derretida na verdade seria cerca de 5% maior em raio do que uma Terra sólida, e isso se deve à diferença no comportamento de materiais derretidos versus sólidos nas condições extremas de um interior planetário. “Em essência, um silicato derretido ocupa mais volume que seu sólido equivalente, e isso aumenta o tamanho do planeta”, explica Bower.

Uma diferença que o CHEOPS pode detectar

Na caracterização de exoplanetas fora de nosso sistema solar e na busca por mundos potencialmente habitáveis, pesquisadores da Universidade de Berna estão entre os líderes mundiais. Embora a detecção de um planeta rochoso ao redor de uma estrela brilhante semelhante ao Sol permaneça além do alcance, pelo menos até o lançamento da missão espacial PLATO em 2026, planetas do tamanho da Terra em torno de estrelas mais frias e menores, como as anãs vermelhas Trappist-1 ou Proxima b agora estão prontos para ocupar o centro do palco. Curiosamente, a diferença de 5% nos raios planetários pode ser medida com as instalações observacionais atuais e futuras, principalmente o telescópio espacial CHEOPS, que foi desenvolvido e montado em Berna e será lançado ainda este ano. De fato, os dados mais recentes do exoplaneta já fornecem uma idéia de que planetas derretidos de baixa massa, sustentados por intensa luz estelar, estão presentes no catálogo de exoplanetas. Alguns exoplanetas podem, portanto, ser parecidos com a Terra em termos de blocos de construção semelhantes, mas possuem diferentes quantidades de rocha sólida e derretida para explicar as variações observadas no tamanho do planeta. “Eles não precisam necessariamente ser feitos de materiais leves exóticos para explicar os dados”, diz Bower.
No entanto, mesmo um planeta totalmente derretido pode não ser capaz de explicar a observação dos planetas mais extremos de baixa densidade. Mas, com isso, a equipe de pesquisa também tem uma proposta: os planetas derretidos no início de sua história podem atingir grandes atmosferas de espécies voláteis que foram originalmente aprisionadas dentro do magma no interior do planeta. Isso poderia explicar uma diminuição adicional na densidade planetária observada. O Telescópio Espacial James Webb (JWST) deve ser capaz de distinguir uma atmosfera tão gasosa em um planeta em torno de uma anã vermelha fria se for dominada por água ou dióxido de carbono.
Além das consequências das observações, Bower, com suas raízes como cientista da Terra, vê seu estudo em um contexto mais amplo: “Claramente, nunca podemos observar nossa própria Terra em sua história quando ela também estava quente e derretida. Mas, curiosamente, a ciência exoplanetária está abrindo as portas para observações dos primeiros análogos da Terra e dos primeiros Vênus que poderiam impactar enormemente nossa compreensão da Terra e dos planetas do Sistema Solar. Pensar na Terra no contexto dos exoplanetas e vice-versa, oferece novas oportunidades para entender os planetas. dentro e além do sistema solar “.