A busca por planetas habitáveis ​​se expande

Astrônomos da Universidade de Michigan sugerem uma nova maneira de expandir a busca por planetas habitáveis ​​que leva em conta uma zona não considerada anteriormente: o espaço entre a estrela e o que é chamado de linha de fuligem nos discos de formação de planetas.

Os mundos que se formam nesta região – um disco de poeira girando em torno de uma estrela central a partir do qual os planetas podem ser construídos – podem ter superfícies ricas em compostos voláteis de carbono bem diferentes da Terra. Esses planetas também seriam ricos em carbono orgânico, mas pobres em água, segundo Ted Bergin, que liderou o estudo que incluiu geoquímicos, cientistas planetários, astroquímicos e especialistas em exoplanetas.

Quando procuramos planetas semelhantes à Terra, estamos particularmente interessados ​​não apenas em corpos que se parecem com o nosso, mas também naqueles que são formados por processos semelhantes ao nosso. Os modelos atuais de exoplanetas rochosos são construídos usando condições atmosféricas e composição semelhantes à da Terra, incluindo as moléculas essenciais para a vida que se formam a partir de blocos de construção à base de carbono e água. Esses modelos também se concentram em zonas dentro dos discos de formação de planetas chamadas linhas de gelo, regiões distantes o suficiente da estrela central do disco que marcam onde a água ou outras moléculas-chave passam da fase gasosa para a fase sólida.

Mundos terrestres, como o nosso planeta, são formados a partir de sólidos. Há muito se pensa que a Terra, que contém apenas aproximadamente 0,1% de água em massa, deve ter se formado dentro da linha água-gelo.

Mas esse tipo de modelo pode ser muito limitado, disse Bergin. Para expandir a busca por planetas habitáveis, Bergin e sua equipe de pesquisa sugerem um novo modelo que considera a linha de fuligem, um limite mais próximo da estrela. Entre esse limite e a estrela, os compostos orgânicos nos sólidos sublimam do sólido para o gás. Considerando que essa região também abrange planetas rochosos que podem ter mais carbono do que a Terra, tal levanta questões sobre o que isso significa para a habitabilidade nesses tipos de planetas.

As descobertas da equipe de pesquisa interdisciplinar foram publicadas no Astrophysical Journal Letters.

[A pesquisa] acrescenta uma nova dimensão em nossa busca por habitabilidade. Pode ser uma dimensão negativa ou pode ser uma dimensão positiva. É emocionante porque leva a todos os tipos de possibilidades sem fim.

Ted Bergin

 

Assim como a Terra é pobre em água, também é pobre em carbono, conforme diz Bergin. Ao se formar, provavelmente recebeu apenas 1 átomo de carbono por 100 disponíveis em materiais formadores de planetas. Os astrônomos acham que a linha de fuligem explica por que a Terra tem tão pouco carbono. Se os blocos de construção da Terra se formassem dentro da linha de fuligem, a temperatura e a radiação solar explodiriam os materiais que formariam o jovem planeta, transformando compostos ricos em carbono em gás e limitando o carbono nos sólidos que são fornecidos à Terra em formação.

O modelo da equipe teoriza sobre a formação de outros planetas nascidos entre a linha de fuligem e as linhas de gelo de água.

Tal mundo não parece existir em nosso sistema solar, mas nosso sistema solar não é representativo da maioria dos sistemas planetários conhecidos em torno de outras estrelas, disse Bergin. Esses outros sistemas planetários parecem completamente diferentes. Seus planetas estão mais próximos do Sol e são muito maiores, variando em tamanho desde as chamadas super-Terras até mini-Netunos, disse ele.

Estes [planetas] são como grandes rochas ou pequenos gigantes gasosos – esse é o tipo mais comum de sistema planetário. Então, talvez, dentro de todos esses outros sistemas solares na galáxia da Via Láctea, exista uma população de corpos que não reconhecemos antes que tenham muito mais carbono em seus interiores. Quais são as consequências disso? O que isso significa para a habitabilidade precisa ser explorado. Ted Bergin

 

Em seu estudo, a equipe modelou o que acontece quando um mundo rico em silicato com 0,1% e 1% de carbono em massa e um teor variável de água se forma na região da linha de fuligem. Eles descobriram que tal planeta desenvolveria uma atmosfera rica em metano através de um processo chamado de-gaseificação. Nestas circunstâncias, compostos orgânicos em um planeta rico em silicato produzem uma atmosfera rica em metano.

A presença de metano fornece um ambiente fértil para a geração de névoas por meio de interações com fótons estelares. Isso é análogo à geração de névoa de metano em Titã , lua de Saturno, em nosso próprio sistema solar.

Os planetas que nascem nesta região, que existe em todos os sistemas de discos formadores de planetas, liberarão mais carbono volátil de seus mantos. Isso poderia facilmente levar à produção natural de névoas. Essas névoas foram observadas nas atmosferas de exoplanetas e têm o potencial de mudar o cálculo do que consideramos mundos habitáveis. Ted Bergin

 

A neblina ao redor de um planeta pode ser um sinal de que o planeta tem carbono volátil em seu manto. Além disso, o carbono (espinha dorsal da vida) no manto de um planeta implica que o planeta tem uma chance de ser considerado habitável, ou, pelo menos, merece uma segunda olhada, segundo Bergin.

Se isso for verdade, pode haver uma classe comum de planetas nebulosos com carbono volátil abundante, e o que isso significa para a habitabilidade precisa ser explorado. Mas há o outro aspecto: e se você tiver um mundo do tamanho da Terra, onde você tem mais carbono do que a Terra? O que isso significa para a habitabilidade, para a vida? Não sabemos. Isso é emocionante. Ted Bergin

 

Fonte

Universidade de Michigan: The search for habitable planets expands

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