Muitas manchetes e discussões sobre a habitabilidade dos exoplanetas estão focadas na proximidade com a estrela e na presença de água. Faz sentido, porque esses são fatores severamente limitantes. Mas essas características planetárias são realmente apenas um ponto de partida para a discussão habitável / não habitável. O que acontece no interior de um planeta também é importante.
Há um número quase desconcertante de fatores que fazem da Terra um planeta que sustenta a vida. A atmosfera, a água, a proximidade de sua estrela. O tipo de estrela e sua estabilidade, a estabilidade orbital do planeta, sua localização na galáxia. Esses são apenas alguns dos que são frequentemente discutidos. Outros fatores mais esotéricos, como o tamanho da Lua, também podem desempenhar um papel crucial.
"O coração da habitabilidade está no interior do planeta."
De "O que torna um planeta habitável?"
Mas também é o núcleo fundido da Terra que desempenha um papel primordial na habitabilidade da Terra, criando a magnetosfera que nos protege dos raios da morte do Sol. E embora possamos estar familiarizados com esse aspecto do núcleo da Terra que permite a habitabilidade, sua composição interior contribui de outras maneiras.
Uma equipe de pesquisadores do Instituto Carnegie escreveu uma carta publicada na Science pedindo aos pesquisadores que ampliem seu escopo quando se trata de determinar a habitabilidade. A essência da carta é que a habitabilidade é complexa demais para uma disciplina científica determinar e que é necessária uma abordagem holística ou altamente integrada para obter um método mais prático de determinar qual exoplaneta pode ser habitável.
E é uma leitura fascinante.
"A humanidade construirá uma biblioteca de informações sobre os envelopes gasosos que compreendem apenas um milionésimo da massa de um exoplaneta".
De "O que torna um planeta habitável".
À medida que nosso poder de observação aumenta, os cientistas argumentam que nossa metodologia para determinar a habitabilidade também precisa crescer.
Atualmente, os cientistas podem detectar um exoplaneta, determinar sua proximidade com sua estrela, restringir sua massa e densidade e, em seguida, fazer suposições probabilísticas sobre a potencial habitabilidade a partir daí. O foco disso é tentar verificar qual é a provável atmosfera de um determinado planeta. Mas mesmo que tenhamos uma atmosfera correta, descascamos apenas a primeira camada da cebola. Como eles dizem em sua carta, "A humanidade construirá uma biblioteca de informações sobre os envelopes gasosos que compreendem apenas um milionésimo da massa de um exoplaneta".
Mas então o que? E o resto da massa do planeta? Determina habitabilidade?
A equipe de cientistas é Anat Shahar, Peter Driscoll, Alycia Weinberger e George Cody. Em sua carta, eles falam sobre as muitas maneiras pelas quais o interior da Terra determina sua habitabilidade.
A equipe reconhece que, do ponto de vista da caça ao planeta, tudo começa com a atmosfera. Sinais tentadores da atmosfera, como a presença de oxigênio ou uma composição química desequilibrada, podem ser sinais de vida e habitabilidade. Mas eles estão longe de serem definitivos.
As atmosferas são coisas complexas e dinâmicas. Eles estão sujeitos a todos os tipos de insumos, desde fontes de produtos químicos no interior da Terra até a capacidade de um interior de agir como sumidouros de produtos químicos. Eles estão sempre em fluxo e requer algum tipo de estabilidade por longos períodos de tempo para que a vida floresça.
Todos estão familiarizados com o ciclo da água na Terra, mas também existem outros ciclos em funcionamento. Quando os vulcões entram em erupção e o magma atinge a superfície através de respiradouros, são liberados produtos químicos que são então reciclados de volta à crosta. Se certos produtos químicos podem acumular-se, eles limitam severamente as perspectivas de vida. No artigo, os autores usam o exemplo do carbono, que os processos atmosféricos podem remover da atmosfera e levar ao fundo do mar. Lá, eles são reciclados de volta para o interior, nas zonas de subducção entre as placas tectônicas.
O que eles estão argumentando é que você não pode realmente julgar a atmosfera sem saber quais são os processos interiores do planeta.
Mas não são apenas os processos internos que afetam a habitabilidade. É também a composição.
Os blocos de construção elementares dos planetas são consistentes e incluem oxigênio, silício e ferro. Mas as quantidades e proporções desses componentes podem variar bastante. Isso é determinado pelas condições no disco protoplanetário de onde os planetas se formaram. Como os autores deixam claro em sua carta, a quantidade desses elementos e como eles são processados durante a formação planetária podem variar em uma grande margem.
Sua composição final no planeta também pode variar devido às condições no disco protoplanetário. Por exemplo, a formação de planetas gigantes no início do sistema solar pode afetar a composição dos planetas que se formam posteriormente.
Toda essa variedade cria um conjunto desconcertante de variáveis quando se trata de determinar a habitabilidade.
"A pesquisa necessária para investigar coerentemente esses processos não pode ser feita por cientistas em uma única disciplina isoladamente".
De "O que torna um planeta habitável".
O que os autores argumentam é uma nova maneira de procurar habitabilidade. Eles propõem uma maneira mais interdisciplinar de fazê-lo. Como eles dizem em sua carta: "A pesquisa necessária para investigar coerentemente esses processos não pode ser realizada por cientistas em uma única disciplina isoladamente".
Eles propõem pesquisa experimental que se concentra em coisas como física mineral e mais estudos observacionais de disco estelar e composições de disco planetário. Esse novo conhecimento seria usado para construir um modelo melhor para entender a habitabilidade, algo que nos levaria além da dependência de água líquida, composição atmosférica, proximidade de sua estrela e outros fatores que usamos para tentar determinar a habitabilidade.
Então, os cientistas não estão dando peso suficiente ao interior de um planeta ao tentar determinar a habitabilidade? A resposta é ... talvez.
Talvez precisemos de um sistema mais graduado de classificação de exoplanetas. A habitabilidade de nível um pode indicar os requisitos mais básicos para a habitabilidade. Proximidade de uma estrela apropriada, provável água líquida, coisas assim. A partir daí, diferentes níveis podem ser codificados de acordo com condições cada vez mais rigorosas.
Lammer et. al. propuseram algo assim no artigo de 2009 "O que torna um planeta habitável?" Mas o sistema de classificação em quatro níveis não se aprofundou no interior dos exoplanetas. Em um artigo de 2012 chamado “Sobre a probabilidade de planetas habitáveis”, François Forget relatou Lammer et. sistema de classificação de al. antes de se aprofundar nos processos geofísicos que devem estar presentes antes que um planeta possa ser habitável.
Esta carta insta a comunidade científica a ir mais longe.
Provavelmente, é necessário um modelo viável e mais detalhado dos interiores dos exoplanetas, baseado não apenas na atmosfera, mas também na composição e nas condições do disco. Num futuro próximo, telescópios mais poderosos nos ajudarão a aprender mais sobre exoplanetas, talvez até nos dê imagens reais de alguns deles.
Mas se a equipe por trás desta carta estiver certa, não será suficiente determinar a habitabilidade. Precisamos descascar mais camadas da cebola, e isso pode exigir o tipo de modelo mais sofisticado que eles imaginam.
