Poderíamos descobrir vida alienígena nesta nova classe de exoplanetas ‘hiceânicos’, segundo estudo

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Impressão artística de um exoplaneta hiceânico. Créditos: Amanda Smith / Nikku Madhusudhan.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Quando procuramos vida na galáxia, baseamos nossos esforços no que sabemos. Até agora, conhecemos apenas um planeta que produziu vida – o nosso – então, procuramos mundos rochosos semelhantes à Terra em uma faixa de distância específica da estrela hospedeira para temperaturas habitáveis.

Isso não significa que não exista vida em planetas menos como a Terra. Agora, uma equipe de astrônomos identificou uma classe de planetas que podem ser prósperos para a vida – exoplanetas revestidos em um oceano global com atmosferas ricas em hidrogênio podem hospedar a vida como a conhecemos.

Esses exoplanetas são mais numerosos em levantamentos planetários do que rochosos, o que significa que podem ser um território fértil na busca por vida alienígena. Os pesquisadores os apelidaram de mundos “hiceânicos”.

“Algumas das condições nos oceanos desses mundos podem ser semelhantes às condições habitáveis ​​nos oceanos da Terra, ou seja, temperaturas e pressões semelhantes, presença de água líquida e energia da estrela”, disse o astrônomo Nikku Madhusudhan do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge ao ScienceAlert.

“Há muitas questões em aberto, mas esta é apenas uma primeira suposição neste estágio. A suposição é que se a vida aquática microbiana pode se formar nesses oceanos da mesma maneira que fizeram na Terra, então algumas das bioassinaturas também podem ser comuns”.

Até o momento, quase 4.500 exoplanetas foram identificados e confirmados na Via Láctea mais ampla. Dados do telescópio espacial Kepler, cuja função é encontrar planetas, sugerem que o tipo mais comum de exoplaneta é aquele que nem mesmo temos no Sistema Solar – mininetunos, de cerca de 1,6 a 4 vezes o raio da Terra.

Eles são, obviamente, menores do que nosso gigante de gelo Netuno, mas acima do limiar entre os planetas rochosos e os gasosos. Esse tamanho e composição resultam em uma atmosfera densa e rica em hidrogênio, como Netuno, e possivelmente um oceano líquido abaixo dela.

Pesquisas anteriores sugeriram que a pressão nesses mundos seria muito alta para sustentar a vida como a conhecemos. Mas no ano passado, Madhusudhan e seus colegas publicaram um estudo sobre o mininetuno K2-18b. Eles encontraram uma série de condições sob as quais este mundo poderia, de fato, ser habitável, afinal.

Agora eles expandiram a pesquisa anterior, definindo os parâmetros sob os quais os mininetunos poderiam suportar a vida.

Os mundos hiceânicos, Madhusudhan e sua equipe descobriram, podem ter até 2,6 vezes o tamanho da Terra e até 10 vezes a massa da Terra. Eles também têm um intervalo muito maior de distâncias de sua estrela hospedeira em que a vida poderia sobreviver – o que chamamos de zona habitável. Os exoplanetas hiceânicos podem estar tão perto de sua estrela que as temperaturas atmosféricas chegam a quase 200 graus Celsius, ou a distâncias nas quais um planeta rochoso seria muito gelado.

“O aquecimento do efeito estufa devido ao hidrogênio molecular (H2) é tal que o planeta pode estar muito longe da estrela e ainda ter condições habitáveis ​​quentes na superfície”, explicou Madhusdhan.

“Para uma atmosfera semelhante à da Terra, por outro lado, os principais gases de efeito estufa, como H2O e CO2, congelam em distâncias mais curtas, tornando a superfície congelada e não habitável”.

Por causa dessa ampla zona habitável, há grande variedade, mesmo na categoria de planetas ‘hiceânicos’.

Mundos tão próximos de suas estrelas a ponto de serem acoplados por maré, com um lado sempre voltado para a estrela, seriam classificados como exoplanetas ‘hiceânicos escuros’, onde a vida só poderia sobreviver no lado noturno, longe do calor e da radiação. Os mundos ‘hiceânicos gelados’ seriam aqueles a distâncias maiores, onde receberiam relativamente pouca luz, calor e radiação.

A definição desses parâmetros significa que trabalhos futuros podem olhar para as atmosferas de tais mundos para tentar identificar bioassinaturas – compostos na atmosfera que podem ser sinais de vida.

Isso inclui ozônio, oxigênio e metano, mas nos mundos hiceânicos, que não têm tanto oxigênio atmosférico, outros compostos, como cloreto de metila e sulfeto de dimetila, podem sinalizar a presença de vida.

“Essencialmente, quando procuramos por essas várias assinaturas moleculares, nos concentramos em planetas semelhantes à Terra, que é um lugar razoável para começar”, disse Madhusudhan em um comunicado à imprensa.

“Mas achamos que os planetas hiceânicos oferecem uma chance melhor de encontrar vários traços de bioassinaturas”.

Em seu estudo, a equipe apresentou algumas dessas bioassinaturas que poderíamos esperar ver nos mundos hiceânicos. Elas podem ser detectadas quando um exoplaneta passa entre nós e sua estrela, quando certos comprimentos de onda de luz no espectro são aumentados ou bloqueados pela atmosfera.

Variações nos comprimentos de onda revelam uma assinatura química que nos diz qual elemento ou composto causa esse efeito.

Como os mininetunos têm atmosferas densas, isso deve ser mais fácil de realizar do que com as atmosferas mais finas dos planetas rochosos. O Telescópio Espacial James Webb, que será lançado ainda este ano, será capaz de realizar essa tarefa muito bem, mas vários outros instrumentos que estão atualmente em operação seriam capazes de realizar observações de reconhecimento para estabelecer, por exemplo, a presença de água na atmosfera de um mininetuno.

Enquanto isso, enquanto esperamos o resultado do trabalho dos telescópios, também há mais trabalho teórico que precisa ser realizado. Mas parece extremamente promissor.

“Este é um caminho fundamentalmente novo em nossa busca por vida em outro lugar e contém uma promessa significativa para a detecção de vida em um exoplaneta em uma escala de tempo de alguns anos”, disse Madhusudhan ao ScienceAlert.

A pesquisa foi publicada no The Astrophysical Journal.