Traduzido por Julio Batista
Original de Bas den Hond para a Science News Magazine
A vida pode surgir nos lugares mais sombrios: a lua de um planeta vagando pela galáxia sem uma estrela.
O cabo de guerra gravitacional entre uma lua e seu planeta pode manter certos satélites quentes o suficiente para a existência de água líquida – uma condição amplamente considerada crucial para a vida. Agora, as simulações de computador sugerem que, dada a órbita e a atmosfera corretas, algumas luas que orbitam planetas errantes podem permanecer quentes por mais de um bilhão de anos, relatou a astrofísica Giulia Roccetti em 23 de março no Simpósio PLANET-ESLAB 2023. Ela e seus colegas também relataram suas descobertas em 20 de março no International Journal of Astrobiology.
“Pode haver muitos lugares no Universo onde condições habitáveis podem estar presentes”, disse Roccetti, do Observatório Europeu do Sul em Garching, Alemanha. Mas a vida presumivelmente também precisa de estabilidade a longo prazo. “O que estamos procurando são lugares onde essas condições habitáveis possam ser mantidas por centenas de milhões ou bilhões de anos.”
Habitabilidade e estabilidade não precisam necessariamente vir de um sol próximo. Os astrônomos detectaram cerca de 100 planetas sem estrelas, alguns possivelmente formados a partir de nuvens de gás e poeira da mesma forma que as estrelas se formam, outros provavelmente ejetados de seus sistemas solares domésticos. Simulações de computador sugerem que pode haver tantos desses planetas errantes quanto o número de estrelas na galáxia.
Esses planetas órfãos errantes também podem ter luas – e em 2021, os pesquisadores calcularam que essas luas não precisam ser lugares frios e estéreis.
A menos que a órbita de uma lua seja um círculo perfeito, a atração gravitacional de seu planeta a deforma continuamente. O atrito resultante dentro da lua gera calor. Em nosso próprio Sistema Solar, esse processo ocorre em luas como Encélado, de Saturno, e Europa, de Júpiter. Uma atmosfera suficientemente espessa e retentora de calor, provavelmente dominada por dióxido de carbono, pode manter a superfície quente o suficiente para que a água permaneça líquida. Essa água pode vir de reações químicas com o dióxido de carbono e o hidrogênio na atmosfera, iniciadas pelo impacto de partículas carregadas em alta velocidade vindas do espaço.
Mas essa lua não ficará quente para sempre. As mesmas forças gravitacionais que o aquecem também moldam sua órbita em um círculo. Gradualmente, o fluxo e refluxo da gravidade sentido pela lua a deforma cada vez menos, e o suprimento de calor de fricção diminui.
No novo estudo, Roccetti e seus colegas realizaram 8.000 simulações de computador de uma estrela parecida com o Sol com três planetas do tamanho de Júpiter. Essas simulações mostraram que os planetas que são ejetados de seu sistema solar costumam navegar para o espaço com suas luas a reboque.
A equipe então fez simulações dessas luas, supostamente do tamanho da Terra, girando em torno de seus planetas ao longo da órbita em que acabaram durante a ejeção. O objetivo era ver se o aquecimento gravitacional ocorreu e se durou o suficiente para que a vida potencialmente se originasse ali. A Terra pode ter se tornado habitável dentro de algumas centenas de milhões de anos, embora as primeiras evidências de organismos vivos aqui datam de cerca de 1 bilhão de anos após a formação do planeta.
Como a atmosfera é crucial para a retenção de calor, a equipe fez seus cálculos com três alternativas. Para luas com uma atmosfera da mesma pressão que a da Terra, o período de habitabilidade potencial durou no máximo cerca de 50 milhões de anos, descobriu a equipe. Mas pode durar quase 300 milhões de anos se a pressão atmosférica for 10 vezes maior que a da Terra, e por cerca de 1,6 bilhão de anos a pressões 10 vezes maiores ainda. Essa quantidade de pressão pode parecer extrema, mas está próxima das condições de Vênus de tamanho semelhante.
Calor e água podem não ser suficientes para permitir que os organismos vivos apareçam. Luas de planetas errantes “não serão os lugares mais favoráveis para o surgimento da vida”, dissr o astrofísico Alex Teachey, do Instituto Academia Sinica de Astronomia e Astrofísica em Taipei, Taiwan.
“Acho que as estrelas, devido à sua incrível produção de energia e longevidade, serão fontes muito melhores de energia para a vida”, disse Teachey, que estuda as luas de exoplanetas. “Uma grande questão em aberto… é se você pode começar a vida em um lugar como Europa ou Encélado, mesmo que as condições sejam adequadas para sustentar a vida, porque você não tem, por exemplo, radiação solar que pode ajudar no processo de mutação para a evolução.”
Mas Roccetti – embora não seja astrobióloga – acha que luas de planetas errantes têm algumas vantagens importantes. Elas terão um pouco de água, mas não muita, o que muitos astrobiólogos acham que é um ponto de partida melhor para a vida do que, digamos, um mundo oceânico. E não ter uma estrela por perto significa que não há erupções solares, que em muitos casos destruirão a atmosfera de um planeta promissor.
“Existem muitos ambientes em nosso Universo que são muito diferentes do que temos aqui na Terra”, disse ela, “e é importante investigar todos eles”.
