Astrônomos já mapearam milhares de planetas orbitando estrelas distantes. Mas há algo que ainda não conseguiram identificar com certeza: luas ao redor desses mundos.
Agora, uma descoberta recente ao redor de um planeta do tamanho de Saturno a 635 anos-luz da Terra oferece uma das melhores pistas potenciais de que exoluas orbitam exoplanetas na Via Láctea. E essa possível lua, segundo os cientistas, está lançando matéria vulcânica e gases nocivos que, então, se dissipam como a cauda de um cometa.
A possível evidência de um satélite em erupção foi descrita no mês passado no periódico Letters do The Astrophysical Journal. Astrônomos têm observado o Wasp-49 b por anos, contudo o novo artigo argumenta que uma nuvem de sódio girando ao redor dele não vem do planeta. A fonte, na verdade, pode ser uma lua hipervulcânica que lança 100 mil quilos de material a cada segundo.
A abundância de luas em nosso Sistema Solar sugere que exoluas certamente existem. Porém, como são tão pequenas, os pesquisadores têm procurado maneiras de detectá-las de forma indireta. Buscas nos últimos anos identificaram vários candidatos promissores, e a nuvem ao redor de Wasp-49 b oferece a mais recente forte perspectiva —um satélite que pode se assemelhar a Io, a lua de Júpiter que é o mundo mais vulcanicamente ativo em nosso Sistema Solar.
“Eu diria que o sinal de sódio é definitivamente intrigante, dada a maneira como parece dançar ao redor do planeta, e que uma exolua é uma possibilidade emocionante”, disse Jessie Christiansen, cientista-chefe do Instituto de Ciência de Exoplanetas da Nasa, que não estava envolvida no estudo.
Com uma órbita elíptica ao redor de Júpiter, Io experimenta puxões gravitacionais que variam entre fracos e fortes. Isso amassa a lua, gerando atrito interno, calor e magma. O resultado são erupções vulcânicas intermináveis em Io, que lançam uma variedade de materiais, incluindo sódio, no espaço.
Se uma exolua tivesse um nível semelhante de vulcanismo, poderia exibir esse tipo de corrente de sódio. “Eu faço muitas piadas sobre como os vulcões poderiam ser pistolas fumegantes”, disse Apurva Oza, astrofísico planetário do Instituto de Tecnologia da Califórnia e autor do estudo.
Em 2017, uma nuvem de sódio foi detectada ao redor de Wasp-49 b. O planeta é principalmente feito de hidrogênio e hélio, então não poderia ser a fonte do sódio. Em um estudo de 2019, Oza e seus colegas se perguntaram se a fonte do sódio poderia ser o exaustor de uma lua semelhante a Io.
Para este último estudo, Oza e sua equipe observaram o exoplaneta com o Very Large Telescope do Observatório Europeu do Sul, no Chile. Eles descobriram que a nuvem de sódio, que parece inflar ocasionalmente, está girando ao redor de Wasp-49 b antes de ser arrastada pela luz da estrela. Usando simulações computacionais das órbitas possíveis da fonte, eles sugerem que uma lua vulcânica explicaria essas observações.
Poderia ser como Io. “Mas eu imagino algo muito mais destrutivo”, disse Oza. Sendo tão perto da estrela de Wasp-49 b, “pode estar evaporando”. A crosta queimada da lua pode estar tão quente que é menos sólida e mais fluida —e matéria rochosa rica em sódio está saindo caoticamente dela como vinho espumante jorrando de uma garrafa recém-aberta.
Acredita-se, porém, que grandes exoplanetas gasosos próximos as suas estrelas hospedeiras, como Wasp-49 b, frequentemente percam suas luas conforme migram através de seus sistemas estelares. Manter luas sobreviventes em órbitas estáveis também parece ser difícil.
“O sinal é certamente muito interessante, mas provavelmente tem alguma outra explicação além de uma exolua”, disse David Kipping, astrônomo da Universidade de Columbia que não estava envolvido no estudo.
No entanto, se a lua estiver lá, ela pode não durar muito. As intensas forças gravitacionais de Wasp-49 b poderiam no fim despedaçar um objeto assim. Quando isso acontecer, Wasp-49 b ganharia uma nova decoração. “O que estamos vendo é o ponto de transição entre uma lua e um anel”, disse Oza.