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Simulação mostra exoplanetas com maior potencial de habitabilidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/12/2019

Simulação mostra exoplanetas com maior potencial de habitabilidade
Concepção artística mostrando um planeta hipotético com duas luas orbitando dentro da zona habitável de uma estrela anã vermelha.
[Imagem: NASA/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics/D. Aguilar]

Química atmosférica

A fim de procurar vida espaço sideral afora, os astrônomos primeiro precisam saber onde procurar. Um novo conjunto de simulações promete ajudá-los a restringir suas observações aos alvos mais promissores.

Esta é a primeira vez que se consegue combinar modelagem climática 3D com química atmosférica.

Howard Chen e seus colegas da Universidade Northwestern, nos EUA, estudaram a potencial habitabilidade de planetas ao redor de estrelas anãs M - que representam cerca de 70% da população galáctica total - levando em consideração a radiação da estrela e a taxa de rotação do planeta.

As simulações mostram que não é apenas a distância da estrela que importa: A radiação da estrela é um fator decisivo para determinar se um planeta é ou não habitável.

Os planetas que orbitam estrelas ativas são vulneráveis à perda de quantidades significativas de água devido à vaporização. Isso contrasta fortemente com pesquisas anteriores, baseadas em modelos climáticos sem informações como a fotoquímica ativa do planeta.

A equipe também descobriu que muitos planetas localizados na zona habitável não poderiam sustentar vida devido às suas camadas de ozônio muito finas. Apesar de terem temperaturas superficiais compatíveis com a vida na Terra, as camadas de ozônio desses planetas permitem que muita radiação UV passe e penetre no solo. O nível de radiação seria perigoso para a vida na superfície.

Habitabilidade planetária

"A fotoquímica 3D desempenha um papel enorme porque fornece aquecimento ou resfriamento, o que pode afetar a termodinâmica e talvez a composição atmosférica de um sistema planetário," explicou Chen. "Esses tipos de modelos nunca foram realmente utilizados na literatura de exoplanetas estudando planetas rochosos porque são muito caros em termos computacionais. Outros modelos fotoquímicos que estudam planetas muito maiores, como gigantes gasosos e júpiteres quentes, já mostram que não se pode negligenciar a química quando investigamos o clima."

A equipe acredita que esta informação ajudará astrônomos observacionais na busca pela vida em outros planetas. Instrumentos como o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial James Webb, ainda a ser lançado, mostram uma capacidade crescente de detectar vapor de água e ozônio em exoplanetas. Só é necessário saber para onde apontá-los.

"'Estamos sozinhos?' é uma das mais importantes perguntas sem resposta," comentou Chen. "Se pudermos prever quais planetas têm mais probabilidade de hospedar a vida, então podemos ficar muito mais perto de respondê-la no horizonte temporal de nossas vidas".

Bibliografia:

Artigo: Habitability and Spectroscopic Observability of Warm M-dwarf Exoplanets Evaluated with a 3D Chemistry-Climate Model
Autores: Howard Chen, Eric T. Wolf, Zhuchang Zhan, Daniel E. Horton
Revista: Astrophysical Journal
Vol.: 886, 16
DOI: 10.3847/1538-4357/ab4f7e






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