Apesar do fato de que em nosso sistema solar não há planetas gasosos com uma fina atmosfera de hélio, observações do telescópio espacial Spitzer mostram que em uma escala galáctica, tais fenômenos não são de todo raros.
De acordo com um cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena e autor do artigo correspondente no Astronomical Journal Renu Hu: "Não há planetas deste tipo em torno do nosso Sol, mas parece-nos que tais corpos espaciais são comuns entre outros sistemas solares".
Durante a busca por exoplanetas de uma classe especial, também conhecida como “Warm Neptunes”, a equipe de Renu Hu chegou à conclusão de que a atmosfera desses mundos sob a influência da radiação estelar poderia perder completamente o hidrogênio, deixando o hélio mais pesado acima da superfície.
O tamanho desses Neptunes quentes não excede as dimensões do "gigante de gelo" homônimo. Mas, ao contrário desses exoplanetas, a atmosfera da estrela azul consiste principalmente de hidrogênio. Netuno e Urano são freqüentemente chamados de planetas de gelo por causa da grande quantidade de substâncias geladas, como água, metano e amônia, que são parte delas. Devido à sua proximidade de estrelas em brasa, a composição do Neptuno aquecido é radicalmente diferente da composição dos planetas mais próximos a nós. Em primeiro lugar, isso é expresso pela ausência de hidrogênio na atmosfera.
"O hidrogênio é quatro vezes mais leve que o hélio e, sob a influência de um forte vento solar, pode desaparecer lentamente da atmosfera do planeta", diz Hu. “Como resultado desse processo, que leva mais de 10 bilhões de anos, a concentração na atmosfera de hélio aumenta significativamente”.
Esta descoberta foi o resultado da observação do objeto GJ 436b - aquecer Netuno a 33 anos-luz da Terra - com a ajuda do telescópio Spitzer. Enquanto estudava a radiação do planeta, descobriu-se que praticamente não há metano em sua atmosfera.
Nosso Netuno contém muito metano, que absorve a luz do espectro vermelho. Isso dá ao planeta uma tonalidade azul brilhante reconhecível. No GJ 436b, por sua vez, não há metano, embora o carbono esteja em excesso. Como o metano (CH4) consiste em carbono e hidrogênio, sua ausência pode ser explicada pela falta de um dos elementos, neste caso o hidrogênio.
Em vez de entrar em contato com o hidrogênio, o carbono reage com o oxigênio. Como resultado, a atmosfera do exoplaneta é enriquecida com óxido de carbono - CO e CO2. Este fato indica a presença na composição do reservatório de gás de tais planetas de uma grande quantidade de hélio - o segundo elemento mais abundante no Universo. Em apoio a essa teoria, o telescópio Spitzer detectou traços dos compostos químicos correspondentes no espectro de emissão do GJ 436b. Warm Neptunes deve parecer diferente do gigante do gelo do nosso sistema. Eles são mais pálidos e cinzentos, eles não têm uma gota daquela beleza azul que é característica de Netuno.
Até agora, os pesquisadores não conseguiram detectar evidências diretas da presença de hélio na atmosfera dos exoplanetas. Os cientistas têm grandes esperanças para o novo telescópio da NASA "James Webb". Eles esperam usá-lo para procurar outros Neptunes quentes para explorar esses estranhos corpos em mais detalhes.
“Qualquer planeta que você possa imaginar pode existir em algum lugar nas vastas extensões do Universo”, diz Sara Seager, co-autora do artigo. “Os planetas são tão diferentes em tamanho e massa que praticamente qualquer configuração que satisfaça as leis da física e da química pode ser detectada.”
