Nas últimas décadas, os astrônomos descobriram muitos planetas que eles acreditam serem "parecidos com a Terra" na natureza, o que significa que eles parecem ser terrestres (rochosos) e orbitam suas estrelas na distância certa para apoiar a existência de água líquida em suas superfícies. . Infelizmente, pesquisas recentes indicaram que muitos desses planetas podem de fato ser "mundos da água", onde a água compõe uma proporção significativa da massa do planeta.
Para a comunidade científica, isso parecia indicar que esses mundos não poderiam permanecer habitáveis por muito tempo, uma vez que não seriam capazes de apoiar a ciclagem de minerais e gases que mantém o clima estável na Terra. No entanto, de acordo com um novo estudo realizado por uma equipe de pesquisadores da Universidade de Chicago e da Universidade Estadual da Pensilvânia, esses "mundos da água" poderiam ser mais habitáveis do que pensamos.
O estudo, intitulado "Habitabilidade dos mundos aquáticos de exoplanetas", apareceu recentemente em The Astrophysical Journal. O estudo foi conduzido por Edwin S. Kite, professor assistente do Departamento de Ciências Geofísicas da Universidade de Chicago; e Eric B. Ford, professor do Centro de Exoplanetas e Mundos Habitacionais da Universidade Estadual da Pensilvânia, Instituto de CyberScience e Centro de Pesquisa em Astrobiologia do Estado da Pensilvânia.
Para seu estudo, Kite e Ford construíram modelos para planetas rochosos que tinham muitas vezes a água da Terra, levando em consideração como a temperatura e a química do oceano evoluiriam ao longo de um período de vários bilhões de anos. O objetivo disso era abordar algumas suposições de longa data quando se trata de habitabilidade planetária. O principal deles é que os planetas precisam ter condições semelhantes às da Terra para sustentar a vida por longos períodos de tempo.
Por exemplo, o planeta Terra conseguiu manter temperaturas estáveis em longas escalas de tempo, retirando gases de efeito estufa em minerais (levando ao resfriamento global) e aquecendo-se liberando gases de efeito estufa por vulcões. Tal processo não seria possível nos mundos da água, onde toda a superfície (e até uma fração de massa significativa) do planeta consiste em água.
Nesses mundos, a água impediria a absorção de dióxido de carbono pelas rochas e suprimiria a atividade vulcânica. Para resolver isso, Kite e Ford montaram uma simulação com milhares de planetas gerados aleatoriamente e acompanharam a evolução de seus climas ao longo do tempo. Eles descobriram que os mundos aquáticos ainda seriam capazes de manter o equilíbrio de temperatura por bilhões de anos. Como Kite explicou em um recente comunicado de imprensa da UChicago News:
“Isso realmente vai contra a idéia de que você precisa de um clone da Terra - ou seja, um planeta com alguma terra e um oceano raso ... A surpresa foi que muitos deles permanecem estáveis por mais de um bilhão de anos, apenas por sorte do sorteio. Nosso melhor palpite é que seja da ordem de 10% deles. "
Para esses planetas, que estão à distância certa de suas estrelas, as simulações indicaram que havia a quantidade certa de carbono presente. E embora eles não tivessem minerais e elementos suficientes da crosta dissolvidos nos oceanos para extrair carbono da atmosfera, eles tinham água suficiente para alternar o carbono entre a atmosfera e o oceano. Aparentemente, esse processo foi suficiente para manter o clima estável por vários bilhões de anos.
"Quanto tempo um planeta tem depende basicamente do dióxido de carbono e de como ele é dividido entre o oceano, a atmosfera e as rochas nos primeiros anos", disse Kite. "Parece que há uma maneira de manter um planeta habitável a longo prazo sem o ciclo geoquímico que vemos na Terra."
As simulações foram baseadas em planetas que orbitam estrelas como a nossa - estrelas do tipo G (anã amarela) -, mas os resultados foram otimistas para estrelas do tipo M (anã vermelha) também. Nos últimos anos, os astrônomos determinaram que esses sistemas são promissores para promover a vida por causa de sua longevidade natural e como ficam mais brilhantes mais lentamente ao longo do tempo - o que dá vida a muito mais tempo.
Embora as anãs vermelhas também sejam conhecidas por serem variáveis e instáveis em comparação com o nosso Sol, resultando em numerosas explosões que poderiam afastar a atmosfera de um planeta, o fato de um mundo oceânico ser capaz de gerar carbono suficiente para manter a atmosfera a uma temperatura constante é encorajando. Supondo que alguns dos planetas que orbitam as anãs vermelhas tenham uma magnetosfera protetora, eles também podem ser capazes de sustentar condições de vida por longos períodos.
Nos últimos anos, a série de descobertas de exoplanetas fez com que o foco dos estudos de exoplanetas mudasse da detecção para a caracterização. Isso, por sua vez, levou os cientistas a especular sobre os tipos de condições sob as quais a vida poderia emergir e prosperar. Embora a abordagem dos "frutos baixos" ainda seja o principal meio usado pelos cientistas para encontrar planetas potencialmente habitáveis - onde os cientistas buscam planetas com condições semelhantes às da Terra - é claro que existem outras possibilidades.
Nos próximos anos, com a implantação de telescópios espaciais como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e telescópios terrestres como o Telescópio de Trinta Metros, o Telescópio Extremamente Grande e o Telescópio Gigante de Magalhães, os astrônomos serão capazes de caracterizar a atmosfera dos exoplanetas e determinar se eles são de fato mundos aquáticos ou planetas com crostas continentais (como a Terra). )
Esses mesmos telescópios também permitirão que os astrônomos pesquisem bioassinaturas nessas atmosferas, o que não apenas ajudará a determinar se eles são "potencialmente habitáveis", mas "potencialmente habitados".
