O planeta, totalmente coberto por rocha derretida, coloca em dúvida as previsões dos astrônomos. O exoplaneta TOI-561 b, localizado a aproximadamente 280 anos-luz da Terra, aparentemente sustenta uma atmosfera significativa, apesar da intensa radiação estelar que, de acordo com modelos tradicionais, deveria ter levado à perda de gases bilhões de anos atrás.
Observações realizadas com o Telescópio Espacial James Webb mostram que o planeta reflete cerca de 75% da luz estelar que recebe. Uma das possíveis razões para esse fenômeno é a presença de nuvens brilhantes formadas por minerais vaporizados, que atuam como protetor solar natural.
Estes resultados foram publicados na revista científica The Astronomical Journal e contribuem para aprofundar uma descoberta anterior: este mundo rochoso extremamente quente parece possuir uma atmosfera substancial.
Para entender o comportamento do exoplaneta, a equipe utilizou o James Webb para observá-lo durante 37 horas, rastreando quase quatro órbitas completas ao redor de sua estrela. Os cientistas analisaram as mudanças no brilho e na emissão térmica do planeta durante esse período. Os dados mostraram que o lado permanentemente escuro não está quente o suficiente para explicar sozinho a diferença de temperatura observada no lado iluminado.
A conclusão é que TOI-561 b reflete aproximadamente três quartos da luz recebida. Para explicar esse resultado, os pesquisadores compararam as observações com simulações climáticas computacionais. Os modelos sugerem que podem se formar nuvens na atmosfera compostas por minerais silicatos, como dióxido de silício e silicato de magnésio. Essas partículas refletiriam parte da radiação estelar antes que atingisse a superfície, reduzindo assim o aquecimento.
Este efeito é análogo ao funcionamento de um protetor solar planetário. Além disso, a atmosfera aparentemente transporta parte do calor do lado iluminado para o lado escuro, ajudando a diminuir a temperatura do lado voltado para a estrela. No entanto, a composição exata dessas nuvens ainda não foi confirmada diretamente; esta é uma explicação proposta pelos modelos para os dados observados.
A existência de uma atmosfera significativa é particularmente intrigante, pois TOI-561 b está sujeito a intensa radiação estelar. Sob tais condições, os gases de um planeta rochoso relativamente pequeno deveriam ter escapado para o espaço com o tempo. Uma das hipóteses é que o exoplaneta originalmente possuía uma reserva de gases excepcionalmente grande. Outra possibilidade é que seu interior continue reabastecendo a atmosfera.
Os pesquisadores acreditam que a superfície de TOI-561 b pode ser coberta por um oceano global de rocha derretida. Este material poderia servir como uma fonte vulcânica gigante, liberando continuamente gases e compensando parte das perdas para o espaço. Também é possível uma interação entre o interior e a atmosfera: enquanto os gases deixam a região fundida e alimentam a camada externa, parte deles pode retornar ao interior do planeta. Essa dinâmica poderia explicar como a atmosfera se mantém por bilhões de anos em um ambiente tão extremo, embora o mecanismo exato ainda esteja sendo estudado.
Os cientistas ainda não sabem quais gases predominam na atmosfera de TOI-561 b. Uma das versões é uma espessa camada de dióxido de carbono, semelhante à atmosfera de Vênus, mas em condições muito mais quentes. Outra hipótese está relacionada ao dióxido de enxofre, um gás associado à atividade vulcânica de Io, uma das luas de Júpiter. A equipe planeja realizar novas observações do planeta usando o James Webb em comprimentos de onda mais longos. Os dados obtidos ajudarão a determinar a composição química da atmosfera e a descobrir como o exoplaneta retém seus gases, apesar da exposição prolongada à radiação estelar.
Embora as condições de TOI-561 b não sejam compatíveis com a vida como a conhecemos, a compreensão de seu funcionamento pode ajudar os astrônomos a estudar como as atmosferas se formam, evoluem e sobrevivem em mundos rochosos muito diferentes da Terra.