Esta ilustração mostra a sonda Cassini da NASA voando através de plumas em Enceladus em outubro de 2015. Créditos: NASA/JPL-Caltech
vários anos atrás, o cientista planetário Lynnae Quick começou a se perguntar se algum dos mais de 4.000 exoplanetas conhecidos, ou planetas além do nosso sistema solar, poderia se assemelhar a algumas das luas aquosas ao redor de Júpiter e Saturno., Embora algumas dessas luas não tenham atmosferas e estejam cobertas de gelo, elas ainda estão entre os principais alvos na busca da NASA por vida além da Terra. A lua de Saturno Encélado e a lua de Júpiter Europa, que os cientistas classificam como “mundos oceânicos”, são bons exemplos.
“plumas de água irrompem de Europa e Encélado, então podemos dizer que esses corpos têm oceanos subsuperfícies sob suas conchas de gelo, e eles têm energia que impulsiona as plumas, que são dois requisitos para a vida como a conhecemos”, diz Quick, um cientista planetário da NASA que se especializa em vulcanismo e mundos oceânicos., “Então, se estamos pensando nesses lugares como sendo possivelmente habitáveis, talvez versões maiores deles em outros sistemas planetários também sejam habitáveis.”
Quick, do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, decidiu explorar se — hipoteticamente — existem planetas semelhantes a Europa e Encélado na Via Láctea. E, poderiam eles, também, ser geologicamente ativos o suficiente para atirar plumas através de suas superfícies que um dia poderiam ser detectadas por telescópios.,
por Meio de uma análise matemática de várias dezenas de exoplanetas, incluindo planetas nas proximidades TRAPISTA-1, Rápida e seus colegas aprenderam algo significativo: Mais de um quarto dos exoplanetas que estudou poderia ser oceano de mundos, com uma maioria possivelmente abrigar oceanos sob camadas de gelo da superfície, semelhante a Europa e Enceladus. Além disso, muitos desses planetas poderiam estar liberando mais energia do que Europa e Encélado.,
Vênus pode ter tido oceanos de água líquida e vulcões ativos, um cenário que é hospitaleiro para a vida. Mas com o tempo o planeta ficou tão quente que os oceanos ferveram. Gradualmente, os gases vulcânicos criaram uma atmosfera super espessa em Vênus, com nuvens de ácido sulfúrico., Crédito: Michael Lentz & Mike Mirandi/NASA Goddard Space Flight Center
os Cientistas podem um dia ser capaz de teste Rápido previsões medindo a quantidade de calor emitida a partir de um exoplaneta ou pela detecção vulcânica ou cryovolcanic (líquido ou vapor, em vez de rocha derretida) erupções nos comprimentos de onda da luz emitida pelas moléculas na atmosfera de um planeta. Por agora, os cientistas não conseguem ver muitos exoplanetas em nenhum detalhe. Ai de nós, que estão longe demais e se afogaram pela luz das suas estrelas., Mas considerando a única informação disponível — tamanhos de exoplanetas, massas e distâncias de suas estrelas — cientistas como Quick e seus colegas podem tocar em modelos matemáticos e nossa compreensão do sistema solar para tentar imaginar as condições que poderiam estar moldando exoplanetas em mundos habitáveis ou não.,enquanto as suposições que entram nesses modelos matemáticos são suposições educadas, eles podem ajudar os cientistas a estreitar a lista de exoplanetas promissores a procurar condições favoráveis à vida para que o próximo Telescópio Espacial James Webb da NASA ou outras missões espaciais possam acompanhar.
“futuras missões para procurar sinais de vida além do sistema solar estão focadas em planetas como o nosso que têm uma biosfera global que é tão abundante que está mudando a química de toda a atmosfera”, diz Aki Roberge, um astrofísico Goddard da NASA que colaborou com Quick nesta análise., “Mas no sistema solar, luas geladas com oceanos, que estão longe do calor do sol, ainda têm mostrado que eles têm as características que pensamos serem necessárias para a vida.”
Este gráfico animado mostra níveis de atividade geológica prevista entre exoplanetas, com e sem oceanos, em comparação com a atividade geológica conhecida entre corpos do sistema solar, com e sem oceanos., Crédito: Lynnae Rápida & James Tralie/NASA Goddard Space Flight Center
Para procurar possíveis oceano de mundos, Rápida da equipe selecionou 53 exoplanetas com tamanhos mais parecido com a Terra, embora pudessem ter até oito vezes mais massa. Os cientistas assumem que planetas deste tamanho são mais sólidos do que gasosos e, portanto, mais propensos a suportar água líquida em ou abaixo de suas superfícies., Pelo menos mais 30 planetas que se encaixam nesses parâmetros foram descobertos desde Quick e seus colegas iniciaram seu estudo em 2017, mas não foram incluídos na análise, que foi publicada em 18 de junho de 2020, na revista publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico.com seus planetas de tamanho terrestre identificados, Quick e sua equipe procuraram determinar quanta energia cada um poderia gerar e liberar como calor. A equipe considerou duas fontes primárias de calor., O primeiro, o calor radiogênico, é gerado ao longo de bilhões de anos pelo lento decaimento de materiais radioativos no manto e na crosta de um planeta. Essa taxa de decaimento depende da Idade do planeta e da massa do seu manto. Outros cientistas já tinham determinado essas relações para planetas do tamanho da Terra. Então, Quick e a sua equipa aplicaram a taxa de decaimento à sua lista de 53 planetas, assumindo que cada um deles tem a mesma idade da sua estrela e que o seu manto ocupa a mesma proporção do volume do planeta que o manto da Terra.,
em seguida, os pesquisadores calcularam o calor produzido por outra coisa: força de maré, que é a energia gerada a partir do esforço gravitacional quando um objeto Orbita outro. Planetas em órbitas elípticas alongam a distância entre si e as suas estrelas à medida que os circundam. Isto leva a mudanças na força gravitacional entre os dois objetos e faz com que o planeta se estique, gerando calor. Eventualmente, o calor é perdido para o espaço através da superfície.uma via de saída para o calor é através de vulcões ou criovulcões., Outra rota é através da tectônica, que é um processo geológico responsável pelo movimento da camada rochosa ou gelada mais externa de um planeta ou lua. Seja qual for a forma como o calor é descarregado, saber o quanto dele um planeta empurra para fora é importante porque ele pode fazer ou quebrar a habitabilidade.
“a Previsão de Taxas de Atividade Vulcânica no Terrestres Exoplanetas e Implicações para Cryovolcanic Atividade no Extrassolares Oceano Mundos” por Lynnae C. Rápido, Aki Roberge, Amy Barr Mlinar e Mateus M. Hedman, 18 de junho de 2020, as Publicações da Sociedade Astronômica do Pacífico.
DOI: 10.,1088/1538-3873/ab9504
“a radiogenic heating evolution model for cosmochemically Earth-like exoplanets” by Elizabeth A. Frank, Bradley S. Meyer and Stephen J. Mojzsis, Icarus.
DOI: 10.1016/j. icarus.2014.08.031