Exoplanetas mais jovens têm mais chances de abrigar vida, diz artigo

Pesquisadores de uma universidade do Texas examinaram as condições necessárias para que planetas fora do sistema solar tivessem condições climáticas semelhantes às da Terra e descobriram que há uma idade planetária ideal

Jéssica Gotlib

postado em 04/05/2022 18:48 / atualizado em 04/05/2022 18:50

A imagem retrata Kepler-69c, um planeta do tamanho da Terra na zona habitável de uma estrela como o nosso sol, localizada a cerca de 2.700 anos-luz da Terra na constelação de Cygnus - (crédito: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pilha)

Astrônomos do Southwest Research Institute, no Texas (EUA), precisavam criar métodos para filtrar a busca por planetas que pudessem abrigar vida e, assim, reduzir as análises aos dados daqueles cujas chances são estatisticamente maiores. A solução foi encontrar exoplanetas com mais chances de ter um clima similar ao da Terra. E como descobrir quais são esses?

A resposta que encontraram pode surpreender algumas pessoas: é preciso buscar exoplantas mais "jovens", quer dizer, aqueles que foram formados há cerca de 2 bilhões de anos, em um cenário mais pessimista, ou 6 bilhões de anos, no quadro mais otimista possível. O caminho que levou os pesquisadores até essa descoberta é complexo.

Primeiro é preciso entender que há pelo menos duas condições necessárias para que haja clima similar ao da Terra em outros planetas. Uma é a distância ideal entre o exoplaneta em questão e a estrela em torno da qual ele orbita. Não pode ser perto demais, transformando o local em uma airfryer astronômica como Vênus, que chega a 484°C. Mas não pode ser muito longe também, sob risco de virar uma bola de gelo azul turquesa como Urano, que vai a -224ºC.

Composição química dos exoplanetas é primordial para o clima

A outra condição primordial é a capacidade interna do planeta de armazenar e liberar energia. Essa pode ser um pouco mais complicada de entender, mas uma simplificação dos cenários pode ajudar. Imagine que você tenha dois recipientes que vão ao forno. Em um, há uma bola metálica que esquenta e esfria com a mesma rapidez. Em outro, há uma esfera de cerâmica que demora um pouco mais para aquecer, mas mantém o calor por mais tempo.

Este segundo cenário de composição rochosa interna seria o ideal para que os exoplanetas pudessem, um dia, abrigar vida em parâmetros similares aos da Terra. Essa é a premissa básica de um artigo publicado por pesquisadores do Southwest Research Institute, sediado no Texas, Estados Unidos. A partir desse ponto eles tentaram determinar, como saber qual dos exoplanetas estão mais próximos da esfera de cerâmica que da bolinha metálica?

A estrela anã vermelha TRAPPIST-1 abriga o maior grupo de planetas do tamanho da Terra já encontrados em um único sistema estelar com sete irmãos rochosos, incluindo quatro na zona habitável. Mas com cerca de 8 bilhões de anos, esses mundos são cerca de 2 bilhões de anos mais velhos do que o tempo de desgaseificação mais otimista previsto por este estudo e é improvável que suportem um clima temperado hoje (foto: Cortesia da NASA/JPL-Caltech)

É que uma fonte chave para a liberação de energia é o decaimento dos isótopos radioativos de urânio, tório e potássio. “Sabemos que esses elementos radioativos são necessários para regular o clima, mas não sabemos por quanto tempo esses elementos podem fazer isso, porque eles decaem com o tempo”, diz Cayman Unterborn, principal autor do artigo.

Essas moléculas, que também estão presentes na Terra, funcionam como bateria de um processo crucial para a manutenção de um clima favorável chamado desgaseificação. “Os elementos radioativos não são distribuídos uniformemente por toda a Galáxia e, à medida que os planetas envelhecem, podem ficar sem calor e a desgaseificação cessará. Como os planetas podem ter mais ou menos desses elementos do que a Terra, queríamos entender como essa variação pode afetar por quanto tempo os exoplanetas rochosos podem suportar climas temperados semelhantes à Terra”, explica Unterborn.

Medição é feita a partir da interação entre a luz e a estrela

Como a tecnologia atual não é capaz de fazer medições na superfície de um exoplaneta, e menos ainda no interior deles, os cientistas observam como a luz emitida pelas estrelas interage com os candidatos a Nova Terra. Foi assim que os pesquisadores chegaram à conclusão de que planetas com idades entre 2 e 6 bilhões de anos têm mais chance de comportar um clima favorável à vida.

“Embora não possamos dizer que os outros planetas não estão desgaseificando hoje, podemos dizer que eles precisariam de condições especiais para isso, como aquecimento de marés ou placas tectônicas. Isso inclui os exoplanetas rochosos de alto perfil descobertos no sistema estelar TRAPPIST-1. Independentemente disso, planetas mais jovens com climas temperados podem ser os lugares mais simples para procurar outras Terra”, analisa Unterborn.

O artigo completo A desgaseificação mantém a vida útil através do tempo galáctico e a idade máxima dos exoplanetas rochosos de tampa estagnada para que possam suportar climas temperados pode ser lido, em inglês, no site do Astrophysical Journal Letter.