Planetas de lava, que têm um lado perpetuamente voltado para sua estrela e aquecido a temperaturas capazes de derreter rochas, oferecem um laboratório natural único para explorar as interações entre a atmosfera, a superfície e o manto profundo.
Diagrama da estrutura interna de um planeta de lava em estado frio. © Romain Jean-Jacques
Uma atmosfera moldada pelo fracionamento químico
O estudo destaca a importância dos processos de cristalização e diferenciação entre sólidos e líquidos. Usando novas simulações numéricas, os pesquisadores mostram que esses planetas evoluem de acordo com dois cenários térmicos principais:
- Se o interior do planeta estiver totalmente fundido, a atmosfera refletirá a composição geral do planeta, e a superfície noturna será instável e constantemente renovada.
Embora o interior seja predominantemente sólido, com apenas um oceano raso de lava no lado iluminado pelo sol, a atmosfera encontra-se depletada de certos elementos voláteis, como sódio, potássio e ferro.
À medida que o planeta esfria, minerais distintos precipitam do magma e se acumulam, alterando a composição do oceano de lava residual e, por rebote, a da atmosfera de silicato. Essa transformação química gradual constitui uma assinatura remotamente mensurável.
Observações para voltar no tempo
Os instrumentos de observação atuais, notadamente o Telescópio Espacial James Webb (JWST), agora são capazes de medir a temperatura do lado noturno desses planetas. Esses dados essenciais nos permitem inferir seu estado térmico interno e, indiretamente, sua história geológica.
As hipóteses neste artigo foram selecionadas para testes com o telescópio espacial JWST, e uma equipe internacional de astrônomos acaba de receber uma autorização de observação de 100 horas . Observações futuras, do solo ou do espaço, também permitirão uma análise mais detalhada da composição de suas atmosferas. Esses dados fornecerão uma janela única sobre as interações entre a atmosfera, o oceano de magma e o manto sólido.
Rumo a uma nova geofísica dos exoplanetas
Esta pesquisa abre caminho para uma abordagem geofísica integrada ao estudo de exoplanetas rochosos. Combinando modelagem de interiores, dados atmosféricos e medições térmicas, torna-se possível reconstruir a evolução desses mundos desde sua formação até seu estado atual.
Planetas de lava, há muito percebidos como curiosidades exóticas, agora parecem ser chaves essenciais para a compreensão da história profunda dos planetas terrestres, incluindo o nosso.
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