Astr�nomos da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, descobriram que um exoplaneta com mais do dobro do tamanho da Terra � potencialmente habit�vel, abrindo a busca de vida em mundos significativamente maiores que o nosso planeta, mas menores que Netuno. Os cientistas usaram a massa, o raio e os dados atmosf�ricos de K2-18b e determinaram que � poss�vel que ele hospede �gua l�quida sob sua atmosfera rica em hidrog�nio. Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal Letters.
O exoplaneta K2-18b, a 124 anos-luz de dist�ncia, � 2,6 vezes o raio e 8,6 vezes a massa da Terra e orbita sua estrela dentro da zona habit�vel, onde as temperaturas podem permitir a exist�ncia de �gua l�quida. O planeta foi objeto de uma cobertura significativa da m�dia no outono de 2019, quando duas equipes diferentes relataram a detec��o de vapor de �gua em sua atmosfera rica em hidrog�nio. No entanto, a extens�o da atmosfera e as condi��es do interior dessa super-Terra continuavam desco- nhecidas.
“O vapor de �gua foi detectado na atmosfera de v�rios exoplanetas, mas, mesmo que o planeta esteja na zona habit�vel, isso n�o significa necessariamente que haja condi��es de abrigar vida na superf�cie”, explica Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia Cambridge e l�der da nova pesquisa. “Para estabelecer as perspectivas de habitabilidade, � importante obter um entendimento unificado das condi��es interiores e atmosf�ricas do planeta – em particular, se a �gua l�quida pode existir sob a atmosfera.”
Dado o tamanho grande de K2-18b, foi sugerido que ele seria mais uma vers�o menor de Netuno do que uma maior da Terra. Espera-se que um “mini-Netuno” tenha uma quantidade significativa de hidrog�nio ao redor de uma camada de �gua de alta press�o, com um n�cleo interno de rocha e ferro. Se a camada de hidrog�nio for muito espessa, a temperatura e a press�o na superf�cie da �gua abaixo dela seriam muito altas para sustentar a vida.
Agora, Madhusudhan e os demais cientistas mostraram que, apesar do tamanho, a camada de hidrog�nio de K2-18b n�o � necessariamente muito espessa, abrindo a possibilidade de a �gua l�quida ter as condi��es certas para sustentar a vida. Os cientistas usaram as observa��es j� existentes do exoplaneta para determinar a composi��o e a estrutura da atmosfera e do interior dele, usando modelos num�ricos detalhados e m�todos estat�sticos para explicar os dados.
Os pesquisadores confirmaram que a atmosfera � rica em hidrog�nio, com uma quantidade significativa de vapor de �gua. Eles tamb�m descobriram que os n�veis de outras subst�ncias qu�micas, como metano e am�nia, estavam abaixo do esperado. Ainda n�o se sabe se isso tem alguma rela��o com processos biol�gicos.
A equipe, ent�o, usou as propriedades atmosf�ricas do exoplaneta para estimar o conte�do e as caracter�sticas do seu interior. Os cientistas exploraram uma ampla gama de modelos que poderiam explicar as propriedades atmosf�ricas, bem como a massa e o raio do planeta. Isso lhes permitiu chegar a uma s�rie de poss�veis condi��es de K2-18b, incluindo a extens�o da camada de hidrog�nio e as temperaturas e press�es na camada de �gua.
“Quer�amos saber qual a profundidade do hidrog�nio”, disse o coautor Matthew Nixon, estudante de doutorado do Instituto de Astronomia. “Embora essa seja uma pergunta com v�rias solu��es, mostramos que n�o precisamos de muito hidrog�nio para explicar todas as observa��es juntas.” Os pesquisadores descobriram que a extens�o m�xima da camada do g�s � de cerca de 6% da massa do planeta, embora a maioria dos modelos exija muito menos que isso para que seja habit�vel. A quantidade m�nima do elemento � de cerca de um milion�simo em massa, semelhante � fra��o de massa da atmosfera da Terra. Em particular, v�rios cen�rios permitem imaginar um mundo oce�nico, com �gua l�quida abaixo da atmosfera a press�es e temperaturas semelhantes �s encontradas nos oceanos terrestres.
Segundo os autores, o estudo abre a possibilidade de se buscarem condi��es habit�veis e de assinaturas biol�gicas fora do Sistema Solar para exoplanetas significativamente maiores que a Terra – at� agora, pesquisas do tipo s� consideravam aqueles com tamanho similar ao do nosso pla- neta. Al�m disso, mundos como K2-18b s�o mais acess�veis a observa��es atmosf�ricas, com instrumentos de observa��o atuais e planejados para entrar em opera��o em um futuro pr�ximo, como o telesc�pio espacial James Webb.
Marte sob nova �tica
Um artigo publicado na revista Science Advances descreve novas ferramentas anal�ticas que ser�o usadas para desvendar a hist�ria enigm�tica da atmosfera de Marte e, consequentemente, tentar responder se a vida j� foi poss�vel no planeta vizinho. De acordo com o estudo, isso poder� ajudar os astrobi�logos a entender a alcalinidade, o pH e o teor de nitrog�nio das antigas �guas marcianas e, por extens�o, a composi��o de di�xido de carbono da atmosfera antiga planet�ria.
O Marte de hoje est� muito frio para ter �gua l�quida em sua superf�cie, um requisito para hospedar a vida como a conhecemos. “Nos perguntamos se havia vida em Marte bilh�es de anos atr�s (...) Existem evid�ncias impressionantes de que o planeta tinha oceanos de �gua l�quida h� cerca de 4 bilh�es de anos”, observa Tim Lyons, professor de biogeoqu�mica da Universidade da Calif�rnia, em Riverside. A quest�o central para os astrobi�logos � como isso foi poss�vel. O Planeta Vermelho est� mais distante do Sol do que a Terra, e, bilh�es de anos atr�s, o Sol gerou menos calor do que hoje.
“Para aquecer o planeta com �gua de superf�cie l�quida, � prov�vel que sua atmosfera precise de uma quantidade imensa de gases de efeito estufa, especificamente di�xido de carbono”, explica Chris Tino, estudante de gradua��o da UCR e coprimeiro autor do artigo, com Eva St�eken, professora da Universidade de St. Andrews.
Como � imposs�vel mostrar a atmosfera de Marte de bilh�es de anos para descobrir seu conte�do de CO2, a equipe concluiu que um local na Terra cuja geologia e qu�mica tenham semelhan�as com a superf�cie marciana pode fornecer algumas das pe�as que faltam. Eles o encontraram na cratera Nordlinger Ries, no Sul da Alemanha.
Formada h� cerca de 15 milh�es de anos, depois de ter sido atingida por um meteorito, ela apresenta camadas de rochas e minerais mais bem preservados do que em qualquer lugar da Terra. Por enquanto, as amostras das crateras de Ries demonstram pH e alcalinidade altos. Segundo Tino, o pH � um dos marcadores-chave no c�lculo de di�xido de carbono na atmosfera. Pesquisas futuras com o material alem�o dever�o indicar se, sob essas condi��es, Marte poderia ter CO2 suficientemente alto para liquefazer a �gua, permitindo a exist�ncia de alguma forma de vida.
Exoplaneta
» 124 anos-luz de dist�ncia
» 2,6 o raio da Terra
» 8,6 vezes a massa do nosso planeta