Quando os astrônomos descobrem um novo exoplaneta, uma das primeiras considerações é se o planeta está na zona habitável ou fora dela. Esse rótulo depende em grande parte se a temperatura do planeta permite ou não água líquida. Mas é claro que não é assim tão simples. Um novo estudo sugere que mundos congelados e gelados com oceanos completamente congelados podem realmente ter áreas de terra habitáveis que permanecem habitáveis.
O novo estudo foi publicado no Journal of Geophysical Research: Planets da AGU. Ele se concentra em como o CO2 circula por um planeta e como isso afeta a temperatura do planeta. O título é "Bolas de neve habitáveis: condições temperadas da terra, água líquida e implicações para o CO2 Intemperismo.
Um planeta bola de neve é semelhante ao da Terra, mas com os oceanos congelados até o Equador. É separado de uma era glacial, quando as geleiras crescem e as camadas polares se expandem, às vezes ficando com vários quilômetros de espessura. Em uma era glacial, os oceanos equatoriais permanecem livres de gelo.
Mas um planeta bola de neve está mais completamente congelado do que isso. Em um planeta de bolas de neve, todos os oceanos são cobertos de gelo, incluindo todos os oceanos equatoriais. Os cientistas consideraram esses planetas habitáveis, porque não há água líquida na superfície.
A Terra passou por pelo menos uma e talvez até três fases de bolas de neve em sua história. A vida suportou essas fases porque as únicas formas de vida eram microorganismos marinhos. Portanto, a questão é: quando olhamos para um exoplaneta de bola de neve na zona habitável de sua estrela, é possível que a vida esteja sobrevivendo lá, afinal?
Esta nova pesquisa diz que sim, ou pelo menos, talvez.
O principal autor deste novo estudo é Adiv Paradise, astrônomo e físico da Universidade de Toronto, Canadá. Paradise resume a situação de maneira sucinta: "Você tem esses planetas que tradicionalmente consideraria não habitáveis e este <novo estudo> sugere que talvez eles possam ser".
"Sabemos que a Terra era habitável através de seus próprios episódios de bolas de neve, porque a vida surgiu antes dos nossos episódios de bolas de neve e a vida permaneceu muito tempo além dela", disse Paradise em comunicado à imprensa. “Mas toda a nossa vida estava em nossos oceanos naquela época. Não há nada sobre a terra. "
Paradise e o restante da equipe queriam investigar a idéia de que, mesmo em um planeta de bolas de neve, algumas áreas de terra podem permanecer sustentando a vida. Eles usaram modelos de computador para simular diferentes variáveis climáticas em mundos teóricos de bolas de neve. Eles ajustaram a configuração dos continentes, a quantidade de luz solar e outras características de seus mundos teóricos de bolas de neve. Eles também se concentraram no CO2.
O CO2 é um gás de efeito estufa, é claro. Ele permite que a atmosfera de um planeta prenda o calor e pode ajudar a manter um planeta temperado. Não é suficiente, e um planeta pode congelar sólido. Demais, e as temperaturas podem subir além de um intervalo que a vida pode sobreviver.
O CO2 segue um ciclo conhecido na vida de um planeta. A quantidade que persiste na atmosfera depende de chuvas e erosão. A água das chuvas absorve o CO2 e o transforma em ácido carbônico. Uma vez na superfície do planeta, o ácido carbônico reage com as rochas. Essas reações quebram o ácido carbônico e se ligam aos minerais. Eventualmente, o carbono chega ao oceano e é armazenado no fundo do oceano.
Mas uma vez que a superfície de um planeta bola de neve esteja congelada, nada disso pode acontecer. A remoção de CO2 da atmosfera pára completamente. Não há chuva nem terra exposta.
Mas em suas simulações, alguns dos planetas modelados de bolas de neve continuavam perdendo CO2 atmosférico mesmo depois de congelarem. Isso implica duas coisas: deve haver terra livre de gelo e chuva.
Em algumas simulações, alguns dos planetas de bolas de neve eram mais quentes que outros. Entre eles, alguns deles possuíam áreas de terra que permaneciam quentes o suficiente para o ciclo do carbono continuar: havia chuva e rochas expostas. Essas áreas não congeladas estavam no centro dos continentes, longe dos oceanos congelados. Algumas temperaturas nessas áreas atingiram 10 Celsius (50 F.). Como os cientistas pensam que a vida ainda pode se reproduzir em temperaturas tão baixas quanto -20 C (-4 F.), essas descobertas abrem o caminho para a vida. sobreviver em planetas de bolas de neve, exatamente como nas fases de bolas de neve da Terra.
Mas o estudo também encontrou outra coisa. Sob as condições certas (ou não, se você quiser ver mais vida lá fora), um planeta pode ficar preso em uma fase de bola de neve e nunca sair dela. Isso também depende do ciclo do carbono.
Os cientistas pensavam que, para planetas vulcanicamente ativos, haveria uma liberação gradual de CO2 sequestrado nas rochas e que com o tempo aqueceria a atmosfera, uma vez que não pode ser removida pela chuva. Mas, se o estudo estiver correto, uma pequena quantidade de terra exposta e a chuva caindo nela poderão equilibrar o CO2 liberado e manter o planeta em um estado perpétuo de bola de neve. Apenas uma pequena quantidade de terra ficaria sem gelo. Nesse cenário, a vida pode ser improvável.
No geral, os resultados deste estudo mostram como os planetas são complexos. Cada um está em uma situação única, e o rótulo preliminar de habitável ou não habitável é apenas um ponto de partida. Há um número tremendo de variáveis que moldam cada exoplaneta que descobrimos.
É seguro dizer que podemos descartar um grande número de planetas em termos de habitabilidade. Júpiteres quentes, por exemplo, são planetas abrasadores de gás quente e nunca podem suportar qualquer tipo de forma de vida que possamos imaginar.
Mas para planetas na zona habitável ou nos limites, não estamos em posição de descartá-los, mesmo que pareça improvável que eles sustentem a vida.
Mais ciência necessária.
Fontes:
- Press Release: Estudo sugere que planetas congelados semelhantes à Terra poderiam sustentar a vida
- Artigo: Bolas de neve habitáveis: condições temperadas da terra, água líquida e implicações para o CO2 Intemperismo
- Wikipedia: Terra das bolas de neve
- Wikipedia: Período Criogeniano
