Nova classe de exoplanetas habitáveis representa um grande passo em frente na busca por vida

Uma nova classe de exoplaneta muito diferente da do nosso, mas que poderia suportar vida, foi identificada pelos astrónomos, o que poderá acelerar bastante a busca por vida para lá do nosso Sistema Solar.

Na procura por vida noutros lugares, os astrónomos têm procurado principalmente planetas de tamanho, massa, temperatura e composição atmosférica semelhante à Terra. No entanto, astrónomos da Universidade de Cambridge pensam que existem “lá fora” possibilidades mais promissoras.

Os cientistas identificaram uma nova classe de planetas habitáveis, denominados planetas “Hiceanos” – planetas cobertos por oceanos com atmosferas ricas em hidrogénio – que são mais numerosos e observáveis do que planetas parecidos com a Terra.

Os investigadores dizem que os resultados, relatados na revista The Astrophysical Journal, podem significar que encontrar bioassinaturas de vida para lá do nosso Sistema Solar nos próximos anos é uma possibilidade real.

“Os planetas Hiceanos abrem uma avenida totalmente nova na nossa busca por vida noutros planetas,” disse o Dr. Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia de Cambridge, que liderou a investigação.

Muitos dos principais candidatos Hiceanos identificados pelos investigadores são maiores e mais quentes do que a Terra, mas ainda conseguem hospedar grandes oceanos que poderiam suportar vida microbiana semelhante à encontrada em alguns dos ambientes aquáticos mais extremos da Terra.

Estes planetas também permitem uma zona habitável muito mais ampla em comparação com planetas semelhantes à Terra. Isto significa que ainda podem suportar vida embora estejam fora da gama de distâncias onde um planeta parecido com a Terra precisaria de estar para ser habitável.

Desde que o primeiro exoplaneta foi identificado há quase 30 anos que foram descobertos milhares de planetas para lá do nosso Sistema Solar. A grande maioria são planetas entre os tamanhos da Terra e Neptuno e são frequentemente referidos como “superterras” ou “minineptunos”: podem ser predominantemente rochosos ou gigantes de gelo com atmosferas ricas em hidrogénio, ou algo no meio.

A maioria dos minineptunos tem mais de 1,6 vezes o tamanho da Terra: mais pequenos que Neptuno, mas demasiado grandes para terem interiores rochosos como a Terra. Estudos anteriores sobre tais planetas descobriram que a pressão e a temperatura por baixo das suas atmosferas ricas em hidrogénio seriam altas demais para suportar vida.

No entanto, um estudo recente sobre o minineptuno K2-18b liderado pela equipa de Madhusudhan descobriu que, em certas condições, estes planetas poderiam suportar vida. O resultado levou a uma investigação detalhada sobre toda a gama de propriedades planetárias e estelares para as quais estas condições são possíveis, quais os exoplanetas conhecidos que podem satisfazer estas condições e se as suas bioassinaturas podem ser observáveis.

A investigação levou os investigadores a identificar uma nova classe de planetas, os planetas Hiceanos, com enormes oceanos globais por baixo de atmosferas ricas em hidrogénio. Os planetas Hiceanos podem ser até 2,6 vezes maiores do que a Terra e ter temperaturas atmosféricas de até quase 200º C, dependendo das suas estrelas hospedeiras, mas as suas condições oceânicas podem ser semelhantes às que sustentam vida microbiana nos oceanos da Terra. Esses planetas também incluem mundos Hiceanos “escuros” que podem ter condições habitáveis apenas nos seus lados noturnos permanentes, e mundos Hiceanos “frios” que recebem pouca radiação das suas estrelas.

Planetas deste tamanho dominam a população conhecida de exoplanetas, embora não tenham sido estudados em tanto detalhe como as superterras. Os mundos Hiceanos são provavelmente bastante comuns, o que significa que os lugares mais promissores para procurar vida noutras partes da Galáxia podem estar escondidos à vista de todos.

No entanto, o tamanho por si só não é suficiente para confirmar se um planeta é Hiceano: para a confirmação são necessários outros aspetos como massa, temperatura e propriedades atmosféricas.

Ao tentar determinar como são as condições num planeta a muitos anos-luz de distância, os astrónomos precisam primeiro de determinar se um planeta está na zona habitável da sua estrela e, em seguida, procurar assinaturas moleculares para inferir a estrutura interna e atmosférica do planeta, que governam as condições da superfície, a presença de oceanos e o potencial para a vida.

Os astrónomos também procuram certas bioassinaturas que podem indicar a possibilidade de vida. Na maioria das vezes, estas são o oxigénio, ozono, metano e óxido nitroso, todos presentes na Terra. Existem também vários outros biomarcadores, como cloreto de metila e sulfeto de dimetila, que são menos abundantes na Terra, mas podem ser indicadores promissores de vida em planetas com atmosferas ricas em hidrogénio, onde o oxigénio ou ozono podem não ser tão abundantes.

“Essencialmente, quando procuramos por estas várias assinaturas moleculares, concentramo-nos em planetas semelhantes à Terra, que é um lugar razoável para começar,” disse Madhusudhan. “Mas achamos que os planetas Hiceanos oferecem mais chances de encontrar vários traços de bioassinaturas.”

“É empolgante que possam existir condições habitáveis em planetas tão diferentes da Terra,” disse a coautora Anjali Piette, também de Cambridge.

Madhusudhan e a sua equipa descobriram que vários traços de biomarcadores terrestres, que deveriam estar presentes nas atmosferas Hiceanas, seriam prontamente detetáveis com observações espectroscópicas num futuro próximo. Os tamanhos maiores, as temperaturas mais altas e as atmosferas ricas em hidrogénio dos planetas Hiceanos tornam as suas assinaturas atmosféricas muito mais detetáveis do que em planetas semelhantes à Terra.

A equipa de Cambridge identificou uma amostra considerável de potenciais mundos Hiceanos que são os principais candidatos para estudos detalhados com os telescópios de próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb, que deverá ser lançado ainda este ano. Todos estes planetas orbitam estrelas anãs vermelhas entre 35-150 anos-luz de distância: próximos do ponto de vista astronómico. As observações já planeadas do candidato mais promissor, K2-18b, pelo Webb, podem levar à deteção de uma ou mais moléculas de bioassinaturas.

“Uma deteção de bioassinatura transformaria a nossa compreensão da vida no Universo,” disse Madhusudhan. “Precisamos de estar abertos no que toca aos locais onde esperamos encontrar vida e que forma essa vida pode assumir, já que a natureza continua a surpreender-nos de maneiras muitas vezes inimagináveis.”

// Universidade de Cambridge (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)

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K2-18b:
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Exoplanet.eu
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares

JWST (Telescópio Espacial James Webb):
NASA
STScI
STScI (website para o público)
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