Usando o Telescópio Espacial Hubble, os astrónomos descobriram uma imensa nuvem de hidrogénio, à qual foi dado o nome de The Behemoth (monstro gigante), a escapar-se de um planeta que orbita uma estrela próxima. A estrutura enorme, semelhante a um cometa, tem cerca de 50 vezes o tamanho da estrela-mãe. O hidrogénio evapora-se a partir do planeta quente, do tamanho de Neptuno, devido à radiação extrema da estrela.

Este fenómeno nunca tinha sido observado em torno de um exoplaneta tão pequeno, e pode fornecer pistas sobre o processo de evaporação das camadas exteriores de outros planetas com atmosferas de hidrogénio, por influência das suas estrelas-mãe, restando apenas sólidos núcleos rochosos. Planetas rochosos quentes como estes, que têm aproximadamente o tamanho da Terra, são conhecidos como Super-Terras Quentes.

"Esta nuvem é muito espectacular, embora a taxa de evaporação não ameace o planeta neste momento", explicou o principal investigador do estudo, David Ehrenreich, do Observatório da Universidade de Genebra, na Suíça. "Mas sabemos que, no passado, a estrela, que é uma anã vermelha ténue, foi mais activa. Isto significa que o planeta evaporou mais depressa durante os seus primeiros mil milhões de anos de existência, devido à forte radiação da jovem estrela. Estima-se que possa ter perdido até 10% da sua atmosfera ao longo dos últimos milhares de milhões de anos."

O planeta - GJ 436b - é considerado um “Neptuno quente" por causa do seu tamanho e porque está muito mais perto da sua estrela do que Neptuno está do Sol. Embora a sua atmosfera não esteja em perigo de se evaporar completamente, restando apenas um núcleo rochoso, este planeta pode explicar a existência das Super-Terras Quentes que estão muito perto das suas estrelas.

Estes mundos rochosos quentes foram descobertos pela missão CoRoT (Convection Rotation and Planetary Transits) e pelo telescópio espacial Kepler, da NASA. As Super-Terras Quentes podem ser os restos de planetas de maior massa que perderam completamente as suas espessas atmosferas gasosas, pelo mesmo tipo de evaporação.

A atmosfera da Terra bloqueia a maior parte da luz ultravioleta, por isso, os astrónomos precisavam de um telescópio espacial, com as capacidades de ultravioleta e a precisão do Hubble, para encontrarem esta nuvem de hidrogénio.

"Precisávamos dos olhos do Hubble", disse Ehrenreich. "Não veríamos o fenómeno em comprimentos de onda visíveis. Mas virando o olho ultravioleta do Hubble para o sistema, há realmente uma espécie de transformação, porque o planeta se transforma em algo monstruoso."

Como a órbita do planeta está inclinada, quase alinhada com a vista da Terra, o planeta pode ser observado a passar em frente à sua estrela. Os astrónomos também viram a o eclipse da estrela pela nuvem de hidrogénio em torno do planeta.

Ehrenreich e sua equipa pensam que a existência desta enorme nuvem de gás em torno do planeta é possível porque a nuvem não é aquecida rapidamente e a pressão da radiação da estrela anã vermelha, relativamente fria, é demasiado débil para a afastar. Isto permite que a nuvem permaneça durante mais tempo.

Uma evaporação deste tipo pode ter acontecido nas primeiras fases do Sistema Solar, quando a Terra tinha uma atmosfera rica em hidrogénio que se dissipou em 100 a 500 milhões de anos. Neste caso, a Terra pode ter tido uma cauda de cometa.

GJ 436b situa-se muito próximo da sua estrela – a menos de 3,2 milhões de quilómetros - e orbita-a em apenas 2,6 dias terrestres. Em comparação, a Terra está a 149,6 milhões de quilómetros do Sol e orbita-o a cada 365,24 dias. Este exoplaneta tem pelo menos 6 mil milhões de anos (e pode ter até o dobro da idade). Tem a massa de cerca de 23 Terras e está a apenas 30 anos-luz de distância, sendo um dos planetas extra-solares conhecidos mais próximos.

Encontrar esta nuvem pode significar uma reviravolta na caracterização de atmosferas de toda uma população de planetas do tamanho de Neptuno e de Super-Terras em observações no ultravioleta. Ehrenreich espera que nos próximos anos os astrónomos encontrem milhares de planetas deste tipo.

A técnica ultravioleta utilizada neste estudo pode também detectar a assinatura de oceanos a evaporarem-se em planetas mais pequenos, mais semelhantes à Terra. Será extremamente difícil os astrónomos verem directamente vapor de água nesses mundos, por estar muito baixo na atmosfera e fora do alcance dos telescópios. No entanto, quando as moléculas de água são divididas em hidrogénio e oxigénio pela radiação estelar, os átomos de hidrogénio relativamente leves podem escapar do planeta. Se os cientistas detectarem este hidrogénio a evaporar-se de um planeta ligeiramente mais temperado e com menor massa que GJ 436b, pode ser um indicador de um oceano à superfície.

As descobertas da equipa vêm publicadas na edição de 25 de Junho da revista Nature.

Fonte da notícia: http://www.nasa.gov/feature/goddard/hubble-sees-a-behemoth-bleeding-atmosphere-around-a-warm-exoplanet