Exoplaneta com tamanho da Terra e atividade vulcânica pode ter água líquida

A busca por exoplanetas no espaço tem sido uma atividade recorrente de cientistas e astrônomos, que buscam entender se existem outros corpos celestes com condições semelhantes ao planeta Terra para desenvolver e abrigar formas de vida. Partindo de dados fornecidos pela NASA, com informações obtidas por seus telescópios na Terra e no espaço, foi descoberto o exoplaneta LP 791-18d, que possui tamanho similar ao da Terra e mais algumas características em comum. Mas elas são suficientes para suportar formas de vida? Veja mais abaixo.

Como se chega à conclusão de que um planeta é ou não habitável para seres vivos?

Quando um exoplaneta é descoberto, uma série de elementos são levados em conta a fim de determinar se ele pode eventualmente vir a suportar seres vivos do tipo, ou não, dos que conhecemos aqui na Terra, que respiram oxigênio; ou seja, nós, humanos. 

Vale lembrar também que dificilmente se sabe muitos detalhes sobre todo exoplaneta que é descoberto. Fora questões como qual estrela essa esfera orbita, ou quem sabe uma lista de outros planetas presentes no mesmo sistema em que ela se encontra. Na maioria das vezes, sabe-se o tamanho do exoplaneta, e se ele é grande ou pequeno, ou o quão denso e pesado ele é.

Faltando esses dados, fica bem complicado de determinar suas características, muito menos falar com algum grau de certeza sobre seu clima, por exemplo, e se ele possui uma atmosfera. O que pode ser feito, no entanto, é uma estimativa baseada no pouco de informações que a tecnologia atual é capaz de medir quando se fala de locais tão afastados de nosso planeta natal.

O mais novo exoplaneta que virou assunto de estudo orbita uma distante estrela, localizada a mais ou menos – vamos dizer que mais pra mais nesse caso? – 90 anos-luz da Terra, num exosistema com codinome LP 791-18. Capturado pela primeira vez pelo Transiting Exoplanet Survey Satellite, o Satélite Transitante de Pesquisa de Exoplanetas, traduzido ao português, abreviado de TESS, o planeta em questão possui raio e quantidade de massa muito parecidos com os da terceira pedra que gira em torno do Sol. 

Essa constatação sugere que ele tem uma composição em sua maioria de carbono, e partir disso, também é possível imaginar que talvez haja água nele. Todas essas suposições partem do que podemos chamar de “chutes educados”, e os cientistas também imaginam que existe um sistema geológico ativo na superfície e subsolo do novo planeta, o que leva a crer que haja atividade vulcânica por lá.

Mas como essa descoberta do novo exoplaneta foi feita?

A princípio, o TESS havia avistado dois planetas orbitando a LP 791-18, que curiosamente é a estrela com a chama mais fraca já descoberta a ser lar de astros classificados como planetas. O mais perto da estrela, chamado de LP 791-18b, possui massa 20% maior que a da Terra, e demora pouco menos que um dia para completar uma órbita ao redor dela; essa distância aproximada à estrela leva a crer que esse primeiro planeta seja muito quente.

Em uma órbita que dura mais de cinco dias, está o LP 791-18c, classificado como sub-Netuniano, em outras palavras, menor em raio que o planeta de nosso sistema solar, Netuno, mas com massa possivelmente maior. Planetas como ele são mais comuns que seus opostos, os de classe Netuno, levando em conta as descobertas planetárias até então.

Graças ao esforço de diversas agências espaciais ao redor do mundo e o uso de seus muitos telescópios e satélites, como o já desativado Telescópio Spitzer, da NASA, cujo serviço parou de fazer parte do leque nos Estados Unidos no espaço em 2020. O tempo total de observação foi de pouco mais de cinco dias e foi o suficiente para captar duas rotações em órbita do LP 791-18c, aquele planeta mais afastado da estrela, à medida que ele cruzava a vista entre a Terra e a nova estrela.

Curiosamente, e é aí que as orelhas dos pesquisadores se atiçaram, outras duas trajetórias foram medidas durante essa captura, sugerindo a possível presença de mais um planeta entre os dois até então descobertos. Foi a partir desse ímpeto que começou uma busca ainda maior, desta vez para sanar a dúvida se havia ou não um planeta a mais no sistema LP 791-18, o que resultou na descoberta do potencialmente tão cobiçado exoplaneta LP 791-18d, a razão dessa matéria.

Em conjunto com essa captura vinda de múltiplos satélites, foi necessário uma medida e cálculo das variações no tempo em que os planetas transitaram sobre a estrela LP 791-18. Tais flutuações de tempo são causadas pela chamada “puxada” gravitacional que ocorre entre os planetas, que funcionam com efeito de aceleração ou diminuição do impulso das suas órbitas respectivas dos planetas observados. 

Com base nisso, ao medir o suficiente das variações em aceleração e tempo de percurso, os cientistas foram capazes de estimar a massa dos dois planetas mais distantes em órbita da estrela. Para LP 791-18c, foi estimado que o planeta tem uma massa sete vezes maior que a da Terra, e baseando-se no seu raio, 2,4 vezes maior que o do nosso lar no espaço, se esse planeta tivesse uma composição parecida com a dela, calcula-se que ele teria 25 vezes mais massa. Isso levou à conclusão de que esse planeta possui materiais bem mais leves em comparação aos daqui.

Ainda mais, com base nessas conclusões, os pesquisadores foram capazes de chegar ao consenso de que ou a atmosfera desse lugar possui uma composição de hidrogênio e hélio, ou que metade de sua massa seja composta de materiais congelados. Mas é aí que chegamos ao que interessa, o LP 791-18d, planeta com raio muito próximo do da Terra, cerca de 1,03 vezes, com margem de erro levando em conta o raio do nosso planeta. A massa, por sua vez, é 0,9 vezes a daqui, mas mesmo assim é ainda consistente com uma composição alta em carbono.

Ainda não é hora de pular num foguete rumo a esse novo lugar

Há diferenças importantes entre o LP 791-18d e a Terra, e uma delas é a distância relativa à sua estrela, o que leva a crer que semelhantemente ao seu vizinho, o LP 791-18b, ele tenha temperatura bem elevada como consequência da absorção de luz da estrela próxima, bem acima dos 100 graus Celsius, beirando os 120. Mesmo com uma taxa de reflexão igual à de Vênus, a mais alta do Sistema Solar, a média ainda chegaria aos 30°C, quando em comparação ao mesmo valor na Terra, que beira os 15°C. Tudo isso sem levar em conta a quantidade de gases que causam o efeito estufa de aquecimento daquele globo, até agora desconhecidos. Ou seja, nada de seres humanos habitando esse planeta! 

Por outro lado, literalmente, o planeta LP 791-18d é ligado de forma marginal à sua lua: em outros termos, sua translação completa exatamente uma rotação ao realizar uma volta completa na órbita de sua estrela. Isso significa que um lado desse globo está perpetuamente iluminado e, em contrapartida, o outro não, o que leva a crer que, dependendo de como a atmosfera distribui o calor do lado que recebe a luz da lua, água poderia vir a existir no lado mais distante do planeta, tornando-o habitável para a vida como conhecemos.

Outro fator crucial é que há um enorme astro de nível sub-Netuniano orbitando a estrela bem perto desse planeta, o que o impede de traçar uma órbita circular ao redor de LP 791-18. O efeito orbital elíptico resultante faz com que a influência nas marés exercida pela estrela varia dependendo da posição em que LP 791-18d estiver em sua órbita. E tudo isso sem contabilizar as forças de influência do planeta de tamanho maior em sua proximidade, que muito provavelmente sofrem grande variação. 

Por consequência, o LP 791-18d muito provavelmente sofre de um acontecimento parecido com o que ocorre na lua de Júpiter, Io, cuja temperatura se eleva à medida que é friccionada pelo enorme planeta e suas outras luas, próximas a Io. O resultado do fenômeno são vulcões em grande quantidade, o que confere à lua o título invejável de corpo celeste mais ativo vulcanicamente. Nada mau, hein?

O que essa constatação significa para o novo planeta descoberto é que há uma grande possibilidade de que ele seja igualmente ativo nesse quesito, o que levaria LP 791-18d a ter grande potencial atmosférico, mas há a necessidade de considerar todos os pontos e ressalvas levantados, ou seja, ainda vai demorar para quem sabe haver uma chance de que talvez LP 791-18d seja um planeta habitável. Muitos limitadores, sim, mas eles não tiram o potencial que existe e isso é bastante animador dentro da área de pesquisa espacial. 

O fato de haver vulcões e dos grandes no planeta é um sinal de que é possível haver a emissão de gases o suficiente para manter uma atmosfera ativa, aquecendo-a a ponto de possibilitar a existência de um ambiente capaz de suportar seres vivos. Mas, por enquanto, já será o suficiente para manter pesquisadores e aficionados em estudos atmosféricos em exoplanetas ocupados por muito tempo, ou pelo menos até houver uma nova descoberta ou o desenvolvimento de um equipamento ainda mais avançado, capaz de realizar a medição necessária para tirar conclusões mais precisas em relação ao que já sabemos que existe lá fora.

À vista do futuro

Segundo a Ars Technica e seu editor científico residente, John Timmer, a NASA lançou um comunicado à imprensa em que anunciou que o Telescópio Webb, o mesmo do qual falamos em outra matéria, está para ser mirado no planeta mais interno do sistema LP 791-18, e que os resultados dessa busca muito provavelmente vão requerer o mesmo nível de atenção ou ainda mais ao planeta do meio do sistema do que foi dada à descoberta de LP 791-18d. 

Enquanto isso, não custa sonhar com o futuro e o que ele possivelmente trará à Humanidade, como possível contato com outras de formas de vida inteligentes. Já imaginou viver em um universo interligado como o de Star Trek? Sonhar é de graça, não é mesmo?   

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A foto da Terra tirada pelo novo satélite MTG-I1 é simplesmente belíssima!

Fontes: Ars Technica [1] e [2], CNN, Wikipedia [1], [2]

Revisado por Glauco Vital em 24/5/23