Exoplanetas errantes viajando pelo espaço podem ter luas habitáveis, dizem cientistas

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Impressão artística de uma exolua potencialmente habitável. Créditos: Tommaso Grassi / LMU.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

É difícil dizer o que está escondido lá fora, nos vazios escuros entre as estrelas.

As evidências, no entanto, sugerem a existência de uma vasta população de exoplanetas errantes, à deriva e ligados a nenhuma estrela. Longe do calor que uma estrela fornece para possibilitar a vida, esses exoplanetas órfãos provavelmente não serão habitáveis.

Suas luas podem ser outra história.

De acordo com a nova modelagem matemática, algumas dessas luas – pelo menos, aquelas com condições muito específicas – poderiam potencialmente abrigar atmosferas e água líquida, graças a uma combinação de radiação cósmica e as forças de maré exercidas na lua pela interação gravitacional com seu planeta.

Embora seja difícil catalogar exoplanetas em geral, quanto mais exoplanetas não ligados a uma estrela, as pesquisas identificaram candidatos estudando o efeito gravitacional que esses exoplanetas deveriam ter na luz estelar distante.

As estimativas dessas pesquisas sugerem que pode haver pelo menos um exoplaneta gigante gasoso do tamanho de Júpiter para cada estrela da Via Láctea.

Se for assim, são pelo menos 100 bilhões de exoplanetas errantes – e pesquisas anteriores descobriram que pelo menos alguns desses exoplanetas errantes poderiam ter sido retirados de seu sistema doméstico junto com uma exolua. (Ainda não detectamos de forma conclusiva exoluas, mas dada a preponderância de luas no Sistema Solar, a existência de exoluas é quase certa.)

Aqui na Terra, a maior parte da vida depende de uma teia alimentar baseada na fotossíntese – ou seja, ela absolutamente requer a luz e o calor do Sol. Esse calor também é o que ajuda a manter a água na superfície da Terra líquida – um pré-requisito para a vida como a conhecemos.

No entanto, além da linha fria do Sistema Solar, onde se espera que a água líquida congele, há lugares onde ela ainda pode ser encontrada. Estas são as luas de gelo Ganímedes e Europa, em órbita ao redor de Júpiter, e Encélado, na órbita de Saturno.

Embora envoltas em espessas camadas de gelo, essas luas abrigam oceanos líquidos abaixo de suas superfícies, que provavelmente não congelam devido ao calor interno gerado pelo puxão e compressão exercidos pelo campo gravitacional dos planetas que as luas orbitam.

Assim, acredita-se que Europa e Encélado podem abrigar vida. Embora protegido da luz solar, existe um tipo de ecossistema aqui na Terra que não depende da teia alimentar fotossintética – as fontes hidrotermais, por onde o calor e os produtos químicos escapam do interior da Terra para o fundo do oceano.

Em torno dessas aberturas, as bactérias que aproveitam a energia das reações químicas prosperam; dessas bactérias, outros organismos podem se alimentar, construindo uma nova teia alimentar que não envolve a luz do Sol.

Assim, uma equipe de cientistas liderada pelo astrônomo Patricio Javier Ávila, da Universidade de Concepción, no Chile, procurou modelar a possibilidade de tais exoluas existirem em torno de exoplanetas gigantes gasosos errantes.

Especificamente, um exoplaneta com a massa de Júpiter, hospedando uma exolua da massa da Terra com uma atmosfera que é 90 por cento de dióxido de carbono e 10 por cento de hidrogênio, ao longo da história evolutiva do sistema.

Suas descobertas sugerem que uma quantidade significativa de água pode ser formada na atmosfera do exolua e retida na forma líquida.

A radiação cósmica seria o principal condutor da cinemática química para converter hidrogênio e dióxido de carbono em água. Isso produziria 10.000 vezes menos água que os oceanos da Terra, mas 100 vezes mais que a atmosfera – isso, disseram os pesquisadores, seria suficiente para a vida.

As forças de maré da gravidade do exoplaneta gerariam, então, muito do calor necessário para manter a água líquida. Ainda mais calor poderia ser contribuído pelo dióxido de carbono na atmosfera da exolua, o que poderia criar um efeito estufa e também ajudar a manter o clima temperado.

“A presença de água na superfície da exolua, afetada pela capacidade da atmosfera de manter a temperatura acima do ponto de fusão, pode favorecer o desenvolvimento da química prebiótica”, escreveram os pesquisadores em seu estudo.

“Nessas condições, se os parâmetros orbitais são estáveis ​​para garantir um aquecimento constante das marés, uma vez formada a água, ela permanece líquida ao longo de toda a evolução do sistema, proporcionando, portanto, condições favoráveis ​​para o surgimento da vida”.

A pesquisa foi publicada no International Journal of Astrobiology.