Exoplanetas 'Super-Júpiter' podem ter aspetos totalmente inéditos.

Júpiter e a escala dos gigantes: super-Júpiteres

Júpiter é o maior planeta do Sistema Solar. É também um dos maiores planetas do Universo. Existem planetas com muito mais massa, mas, devido à gravidade, tendem a ser mais densos e não necessariamente “maiores”.

Esta ideia levanta uma pergunta interessante sobre exoplanetas muito massivos: serão parecidos com Júpiter? Um novo estudo conclui que, provavelmente, não.

Planeta, anã castanha e estrela: onde está a fronteira?

Antes de entrar nos pormenores, vale a pena esclarecer a diferença entre um planeta, uma anã castanha e uma estrela.

De forma muito geral, um planeta tem massa suficiente para se comprimir até formar uma esfera em equilíbrio hidrostático, mas não tem massa suficiente para desencadear qualquer tipo de fusão nuclear no seu núcleo.

As estrelas, por sua vez, têm massa bastante para desencadear a fusão do hidrogénio.

As anãs castanhas ficam na zona intermédia. São demasiado pequenas para iniciar a fusão do hidrogénio como uma estrela verdadeira, mas grandes o suficiente para terem alguma fusão de deutério.

Em termos de massa, tudo até cerca de 10 Júpiteres é um planeta; acima de 90 Júpiteres é uma estrela; e as anãs castanhas são o “filho do meio”.

Do aspeto das anãs castanhas aos super-Júpiteres

Há muito que sabemos que as anãs castanhas mais massivas se parecem bastante com estrelas. Podem atingir temperaturas de superfície perto de 3000 K. Se víssemos uma destas de perto, teria o aspeto de uma estrela anã vermelha escura.

Mas e as anãs castanhas mais pequenas? Com uma massa na ordem dos 10 Júpiteres, teriam um diâmetro ligeiramente menor do que o do nosso maior “irmão” planetário e uma temperatura de superfície de algumas centenas de Kelvin. Isto é um pouco mais quente do que os 170 K de Júpiter, mas ainda não o suficiente para brilhar.

Por isso, de modo geral, imaginámos estes “super-Júpiteres” como mundos muito semelhantes a Júpiter. A maioria das representações artísticas mostra-os como planetas gasosos com nuvens em faixas, como as de Júpiter ou Saturno.

VHS 1256b: um super-Júpiter visto pelo JWST

Para pôr esta ideia à prova, o novo estudo analisou um exoplaneta chamado VHS 1256b. Tem uma massa de cerca de 20 Júpiteres e é um dos poucos exoplanetas que conseguimos observar por imagem direta. As imagens deste mundo obtidas pelo JWST mostram um planeta avermelhado, com uma temperatura de superfície em torno de 1300 K.

Ele brilha de forma ténue no vermelho profundo, pelo que, mesmo que tivesse nuvens em faixas, continuaria a parecer um mundo alienígena. No entanto, graças às observações do seu espetro, a equipa encontrou indícios de tempestades grandes e poeirentas na atmosfera. Isso faz com que o exoplaneta varie de brilho, de modo semelhante às flutuações que observamos em estrelas pequenas.

Porque é que muitos super-Júpiteres não terão faixas como Júpiter

Com base nestes dados, a equipa modelou a atmosfera de VHS 1256b e também a de planetas mais parecidos com Júpiter. O padrão de nuvens em bandas que vemos em Júpiter é produzido por ventos fortes que se deslocam paralelamente ao equador: alguns fluxos seguem para leste e outros para oeste, criando regiões de nuvens distintas.

Esta estrutura é reforçada pela troca de calor entre camadas. Mas os super-Júpiteres são mais quentes, o que injeta mais energia nas suas atmosferas. A equipa concluiu que as atmosferas dos super-Júpiteres reagem de forma mais intensa ao calor, gerando zonas turbulentas que tenderiam a desfazer estruturas em faixas.

Por outras palavras, muitos super-Júpiteres não teriam o aspeto do seu primo mais pequeno, apresentando antes uma superfície mais caótica.

Os super-Júpiteres têm um visual muito próprio.

Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.