Planetas Inchados

A descoberta do primeiro Júpiter Quente em trânsito, o famoso HD209458b, surpreendeu os astrofísicos devido ao seu raio anómalo, superior ao previsto pela teoria. Descobertas subsequentes demonstraram que planetas com estas características são comuns. Na figura seguinte mostram-se os raios observados para três Júpiteres Quentes que deveriam ter raios idênticos ao de Júpiter.

(extraído de Batygin & Stevenson, 2010)

Para determinar as características físicas de um planeta, e em particular o seu raio, os astrofísicos utilizam uma equação de estado que descreve o comportamento da matéria em função de variáveis com a sua composição, temperatura, pressão, volume e energia interna. A equação de estado diz-nos que o raio dos planetas diminui desde o momento da sua formação, com o tempo, devido à dissipação da energia interna resultante do processo de formação. O que parece acontecer nestes Júpiteres Quentes com raios anómalos é que este processo de contracção gradual é contrariado por um outro de natureza desconhecida. Ao longo dos últimos anos foram propostas várias teorias que tentam explicar esta anomalia. As ditas envolvem processos como o aquecimento do interior do planeta por fricção provocada por forças de maré com origem na estrela hospedeira ou em planetas em órbitas exteriores, entre outros mais exóticos.

Recentemente, os astrofísicos Konstantin Batygin (Caltech) e Dave Stevenson (Caltech & Kavli Institute for Theoretical Physics) propuseram uma nova teoria que é particularmente atractiva pela sua simplicidade. O tempo dirá se é corroborada pelas observações. Basicamente, os autores notam que as atmosferas dos Júpiteres Quentes têm temperaturas muito elevadas devido à sua proximidade às estrelas hospedeiras. Por outro lado, outra linha de investigação demonstrou já que estes planetas têm ventos com velocidades supersónicas. As elevadas temperaturas promovem a ionização dos gases atmosféricos e os fortes ventos mantêm o gás ionizado em constante movimento, dando origem a fortes campos eléctricos. Tal como num circuito eléctrico comum, as cargas em movimento num tal campo encontram resistência ao movimento (devido à resistência eléctrica do meio) libertando energia sob a forma de calor (o mesmo processo que gera calor nos aquecedores domésticos) que aquece a atmosfera e provoca a sua expansão ou pelo menos contraria a sua contracção natural. Este processo mantém-se activo enquanto o planeta tiver uma atmosfera fortemente irradiada e uma circulação atmosférica vigorosa.

Podem ler mais sobre isto neste post do astrofísico Greg Laughlin no blog Systemic.

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