Dois mundos orbitando uma pequena estrela a 218 anos-luz de distância parecem ter uma natureza diferente de tudo que temos em nosso sistema solar.
Os exoplanetas são chamados Kepler-138c e Kepler-138d. Ambos têm cerca de 1,5 vezes o raio da Terra e parecem ser mundos moles feitos de atmosferas espessas e fumegantes e oceanos incrivelmente profundos, todos envoltos em um interior metálico rochoso.
“Costumávamos pensar que os planetas ligeiramente maiores que a Terra eram grandes esferas de metal e rocha, como versões ampliadas da Terra, e é por isso que os chamamos de super-Terras.” diz o astrônomo Björn Benneke pela Universidade de Montreal.
“No entanto, agora mostramos que esses dois planetas, Kepler-138c e d, são bastante diferentes em natureza: uma grande parte de seu volume total é provavelmente água. É a primeira vez que observamos planetas que podem ser positivamente identificados como mundos aquáticos, um tipo de planeta que os astrônomos suspeitavam existir há muito tempo.”
Uma análise recente de Another World descobriu que esse é o caso poderia ser um mundo de água, mas observações de acompanhamento são necessárias para confirmação. Segundo os pesquisadores, seu trabalho em Kepler-138 dois planetas oceânicos é menos inseguro.
Descobrir de que planetas fora do nosso sistema solar (ou exoplanetas) são feitos geralmente requer algum trabalho de detetive. Eles estão muito distantes e muito fracos em comparação com a luz das estrelas que os orbitam; as imagens diretas são muito difíceis de obter e, consequentemente, muito raras e não apresentam muitos detalhes.
A composição de um exoplaneta é geralmente derivado de sua densidade, que é calculada a partir de duas medições – uma do eclipse (ou trânsito) da luz da estrela pelo planeta e a outra da velocidade radial ou “oscilação” da estrela.
A quantidade de luz estelar bloqueada pelo trânsito nos diz o tamanho do exoplaneta, do qual obtemos um raio. A velocidade radial é induzida pela gravidade do exoplaneta, que é vista como uma expansão e contração regular, mas muito pequena, no comprimento de onda da luz da estrela à medida que ela é puxada. A amplitude desse movimento pode nos dizer quanta massa tem um exoplaneta.
Depois de ter o tamanho e a massa de um objeto, você pode calcular sua densidade.
Um mundo gasoso, como Júpiter ou mesmo Netuno, têm densidades relativamente baixas. Mundos rochosos ricos em metais têm densidades mais altas. UMAt 5,5 gramas por centímetro cúbico, A Terra é o planeta mais denso do nosso sistema solar; Saturno tem a menor densidade de 0,69 gramas por centímetro cúbico.
Dados de trânsito mostram que Kepler-138c e Kepler-138d têm raios 1,51 vezes o da Terra, e medições de seus respectivos rebocadores no Kepler-138 nos dão massas de 2,3 e 2,1 vezes o tamanho da Terra, respectivamente. Essas propriedades, por sua vez, nos dão uma densidade de cerca de 3,6 gramas por centímetro cúbico para ambos os mundos – algo entre uma composição rochosa e gasosa.
Isso é muito perto da lua gelada de Júpiter Europa, que tem uma densidade de 3,0 gramas por centímetro cúbico. Acontece que ele está coberto por um oceano global líquido sob uma camada de gelo.
“Imagine versões maiores de Europa ou Encélado, as luas ricas em água orbitando Júpiter e Saturno, mas muito mais próximas de suas estrelas.” diz a astrofísica Caroline Piaulet da Universidade de Montreal, que liderou a pesquisa. “Em vez de uma superfície gelada, Kepler-138c e d abrigariam grandes conchas de vapor d’água.”
De acordo com a modelagem da equipe, a água representaria mais de 50% do volume dos exoplanetas e se estenderia a uma profundidade de cerca de 2.000 quilômetros (1.243 milhas). Os oceanos da Terra têm uma profundidade média de 3,7 quilômetros (2,3 milhas).
Mas Kepler-138c e Kepler-138d estão muito mais próximos de sua estrela do que a Terra. Embora essa estrela seja uma anã vermelha pequena e fria, essa proximidade tornaria os dois exoplanetas muito, muito mais quentes que o nosso mundo. Eles têm tempos de resposta de 13 e 23 diasrespectivamente.
Isso significa que os oceanos e as atmosferas desses mundos provavelmente não se parecerão muito com o nosso oceano, dizem os pesquisadores.
“A temperatura nas atmosferas de Kepler-138c e Kepler-138d provavelmente está acima do ponto de ebulição da água, e esperamos uma atmosfera espessa e densa de vapor nesses planetas.” diz Piaulet.
“Somente sob essa atmosfera de vapor poderia haver água líquida em alta pressão, ou mesmo água em outra fase que ocorre em alta pressão, o chamado fluido supercrítico.”
Extraterrestre mesmo.
A pesquisa foi publicada em astronomia natural.