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Jovens exoplanetas rochosos podem ter clima mais parecido com o da Terra

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Um novo estudo liderado por pesquisadores do Southwest Research Institute sugere que exoplanetas rochosos mais jovens têm maiores chances de abrigar climas temperados e, portanto, parecidos com o que temos na Terra. Mesmo que estejam em regiões próximas de suas estrelas, estes exoplanetas ainda precisam de outras fontes de calor, como a energia liberada por elementos radioativos ou gases liberados por erupções vulcânicas.

Por muito tempo, os cientistas focaram seus estudos em planetas dentro da chamada “zona habitável”, ou seja, aqueles que estavam a uma distância da estrela que permite que a água exista em estado líquido em sua superfície. O problema é que, mesmo estando lá, estes planetas podem desenvolver climas pouco hospitaleiros para a vida como conhecemos, até porque climas temperados exigem alguma fonte de calor capaz de impulsionar um ciclo de carbono em escala planetária.

Diferença no tamanho da zona habitável de uma estrela, de acordo com sua temperatura (Imagem: Reprodução/Missão Kepler/Centro de Pesquisa Ames/NASA)
Diferença no tamanho da zona habitável de uma estrela, de acordo com sua temperatura (Imagem: Reprodução/Missão Kepler/Centro de Pesquisa Ames/NASA)

Uma fonte crítica desta energia é o decaimento dos isótopos radioativos de urânio, tório e potássio. “Sabemos que estes elementos radioativos são necessários para regular o clima, mas não sabemos por quanto tempo conseguem fazê-lo, porque eles decaem ao longo do tempo”, disse o Dr. Cayman Unterborn, autor principal do novo estudo. Além disso, ele destacou que estes elementos não estão distribuídos igualmente pela galáxia e, com o tempo, os planetas podem perder calor.

Assim, buscando entender como a variação destes compostos pode afetar o período pelo qual os exoplanetas podem ter climas temperados, os cientistas trabalharam com a espectroscopia para identificar a abundância de determinados elementos. “Ao usar estrelas anfitriãs para estimar a quantidade destes elementos que iriam para planetas ao longo da história da Via Láctea, calculamos por quanto tempo podemos esperar que planetas tenham vulcanismo suficiente para dar suporte a um clima temperado, antes de ficar sem energia”, explicou.

(Imagem: Reprodução/ESA)
(Imagem: Reprodução/ESA)

No cenário mais pessimista, eles estimam que esta idade crítica seria de aproximadamente 2 bilhões de anos para um exoplaneta com massa equivalente à da Terra, mas que poderia chegar a 6 bilhões de anos para mundos mais massivos, acompanhados de condições mais favoráveis. “Para os poucos planetas dos quais temos idades, descobrimos que apenas alguns eram jovens o suficiente para dizermos com confiança que podem ter liberação do carbono quando os observarmos, digamos, com o telescópio James Webb”.

Os autores ressaltam que mais experimentos e modelos computacionais vão ajudar a refinar o alcance dos parâmetros. Já o James Webb poderá medir a variação tridimensional das atmosferas dos exoplanetas, e estas medidas podem aprofundar o conhecimento dos processos atmosféricos e suas respectivas interações com a superfície do planeta e seu interior. Desta forma, os cientistas vão poder estimar se exoplanetas na zona habitável de suas estrelas são antigos demais para serem parecidos com a Terra em relação ao clima.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista The Astrophysical Journal Letters.

Fonte: Canaltech

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