Os metais estão por toda parte no universo, desde planetas gigantes de gás quente que chovem ferro derretido até elementos pesados ​​formados quando as estrelas se transformam em supernovas. No entanto, o exoplaneta GJ367b é melhor que todos eles porque este planeta é feito inteiramente de metal. GJ367b é um planeta extremo. Este “super Mercúrio” orbita a sua estrela a cada 7,7 horas e foi descoberto pela primeira vez pelo caçador de planetas TESS da NASA em 2015.

Agora, cientistas da Universidade de Turim, em Itália, e da Universidade Estatal da Turíngia, na Alemanha, fizeram as mais recentes medições do planeta utilizando o espectrógrafo HARPS do ESO e observações iniciais do TESS. Eles descobriram que o objeto é quase duas vezes mais denso que a Terra, sugerindo que provavelmente é feito de ferro sólido.

Embora GJ367b seja agora um planeta sólido de ferro, pode ter sido outrora o núcleo de um antigo planeta rochoso.

"Graças às nossas estimativas precisas de massa e raio, explorámos a potencial composição interna e estrutura do GJ367b e descobrimos que se espera que tenha um núcleo de ferro. No entanto, o núcleo de ferro ocupa mais de 90% da superfície do planeta," afirmaram os cientistas num estudo recente publicado no The Astrophysical Journal Letters.

Quando o GJ367b foi descoberto, era apenas mais um exoplaneta num sistema estelar distante. Como a diferença de tamanho entre ela e a estrela não é grande, é relativamente fácil para o TESS identificá-la. Quando o brilho da estrela diminuir, o TESS irá capturar um exoplaneta que está a ultrapassar a estrela porque a sua luz está temporariamente bloqueada por um planeta. Vários fatores tornam o GJ367b mais óbvio. Embora ainda seja pequeno em comparação com as estrelas, não é tão pequeno quanto a Terra em comparação com o Sol, por isso bloqueia mais luz durante o trânsito. Ele também orbita muito próximo e é incrivelmente rápido.

Mas do que é feito não é tão óbvio. Encontrar a densidade de um objeto com base em sua massa e raio permite aos cientistas compreender sua composição. O TESS mediu o raio do GJ367b com base no quanto ele bloqueou a luz. Para determinar a massa do planeta, os cientistas usaram medições posteriores da velocidade radial, que detectam a atração gravitacional do planeta sobre a sua estrela hospedeira.

A densidade do GJ367b é surpreendente, 1,85 vezes a densidade da Terra, que é basicamente igual à densidade do ferro. É agora o planeta mais denso com o período orbital mais curto conhecido e o super Mercúrio mais denso. Mas como poderia um planeta inteiro ser feito apenas de ferro?

“Atualmente não está claro como se formaram planetas de baixa massa e alta densidade como GJ367b. Os possíveis caminhos podem incluir a formação a partir de material mais rico em ferro do que normalmente se pensa em discos protoplanetários”, disseram os cientistas no mesmo relatório de pesquisa.

Mas existem muitos outros caminhos possíveis. Todos os cenários de formação mais prováveis ​​baseiam-se no facto de que GJ367b já foi um planeta rochoso, não muito diferente da Terra ou de Marte. Os seus dois planetas companheiros estão em órbitas mais distantes e também são rochosos, pelo que todos os três podem ter-se formado da mesma forma. No entanto, o GJ367b teve uma história única desde então, com as suas camadas rochosas externas desaparecendo gradualmente até restar quase apenas o seu núcleo interno.

As camadas externas do GJ367b podem ter sido arrancadas em uma colisão ou série de colisões, que é o que se acredita ter acontecido com Mercúrio. Se um objeto, ou objetos suficientes, atingi-lo com a massa e velocidade de impacto corretas, as camadas rochosas podem ser liberadas e desaparecer.

Outra possibilidade é que GJ367b tenha enfrentado radiação intensa enquanto orbitava tão perto da sua estrela, queimando tudo o resto, exceto o seu núcleo sólido de ferro. A matéria externa pode ter sublimado e depois desaparecido no espaço. GJ367b também pode ter experimentado alguma combinação de colisão e irradiação para se tornar o planeta metálico que é hoje.

Como chegou tão perto da estrela também é um mistério não resolvido, visto que é improvável que tenha se formado lá. Os cientistas acreditam que as interações gravitacionais com outros planetas podem ter feito com que ele migrasse para dentro de onde se formou.

Um estudo mais aprofundado deste planeta pode, em última análise, dizer-nos mais sobre como os planetas rochosos e os planetas com períodos orbitais curtos se formam e evoluem.