Há pouco mais de uma semana, os habitantes da Terra foram apresentados (tecnicamente, reapresentados) a um sistema solar a 39 anos luz de distância, com sete exoplanetas do tamanho da Terra, três dos quais estão dentro da chamada zona habitável. Como se isso não fosse empolgante o bastante, pesquisadores agora estão sugerindo que um quarto planeta da TRAPPIST-1 pode ser habitável também, se forçarmos um pouco nossa imaginação.
Novos modelos da Universidade Cornell sugerem que a chamada zona habitável, onde planetas rochosos podem suportar água líquida e talvez vida, pode ser na verdade maior do que pensávamos anteriormente, se considerarmos o hidrogênio vulcânico (H2) como um potencial gás de efeito estufa. Não apenas planetas cujas atmosferas foram aquecidas por H2 (ao invés de CO2) permaneceriam habitáveis em órbitas mais distantes, certas marcas de vida poderiam ser mais facilmente identificadas em suas atmosferas.
Se a teoria for confirmada, então o TRAPPIST-1h, o planeta mais externo dos recentemente descobertos planetas TRAPPIST, atualmente imaginado como um mundo congelado, pode ser capaz de suportar oceanos. “Os planetas TRAPPIST são bem frios”, Ramses Ramirez principal autor de um novo estudo publicado no The Astrophysical Journal Letters, disse ao Gizmodo. “Certamente três estão na zona habitável tradicional, mas com o hidrogênio, um quarto planeta também pode estar”.
Tradicionalmente, astrônomos definem a zona habitável em termos de duas moléculas inextricavelmente ligadas à vida na Terra: dióxido de carbono e água. Por essa definição, o limite externos da zona habitável é onde a energia do Sol é tão escassa que o CO2 congela, como acontece em Marte. O limite interno da zona habitável, no entanto, é onde a temperatura média de um planeta é acima do ponto de vaporização da água. Um pouco quente de mais, e os oceanos fervem, causando um efeito estufa. Isso aconteceu, eras atrás, em Vênus.
Mas entre os bilhões e bilhões de sistemas solares que existem só na nossa galáxia, dois gases de efeito estufa, CO2 e água, devem sempre ser o teste decisivo para a habitabilidade? Talvez não. “Gases estufa adicionais podem expandir ainda mais a zona habitável”, Ramirez e o coautor do estudo Lisa Kaltenegger escreveram em seu trabalho.
Impressão de artista de um planeta habitável na zona habitável de hidrogênio vulcênico. Imagem: W. Henning, NASA Goddard
Um desses gases adicionais é o hidrogênio. Anos atrás, cientistas propuseram que planetas com espessas e ricas atmosferas de H2 podem se manter quentes o bastante para sustentar água líquida até a incrível distância de 10 unidades astronômicas, tão longe quanto Saturno. Mas um planeta rochoso consegue manter uma rica atmosfera de H2 durante os milhões a bilhões de anos necessários para a vida evoluir? H2, no final das contas, é uma molécula extremamente leve, propensa a se dispersar no espaço.
Para descobrir, Ramirez e Kaltenegger fizeram modelos climáticos para planetas hipotéticos que iam de temperaturas de 2.600 a 10.000 kelvin (o nosso sol tem a média de 5.800 K), com concentrações atmosféricas de H2 indo de 1 a 50 por cento. (O resto da atmosfera seria de CO2 e vapor de água). Os resultados foram impressionantes. Ricas atmosferas de H2, os pesquisadores descobriram, podem expandir a zona habitável em 30 a 60 por cento, assumindo que novo hidrigênio seja constantemente adicionado à atmosfera para substituir o que for perdido.
Isso pode acontecer se o gás de hidrogênio estiver escapando do manto, através de vulcões. Cientistas acreditam que Marte era torneira vazando durante a primeira metade dos bilhões de anos da sua história, soltando imensidões de hidrogênio. Planetas rochosos maiores do que a Terra, o novo estudo aponta, pode favorecer períodos ainda maiores de liberação de gás de hidrogênio devido a vários fatores, incluindo maior gravidade e campos magnéticos mais fortes.
No nosso sistema solar, acrescentar planetas aquecidos por vulcões de hidrogênio expandiria a zona habitável em 2.4 UA, até o cinturão de asteróides entre marte e júpiter. “Onde achávamos que só encontrariamos desertos congelados, planetas podem ter uma temperatura amena, isso se existirem vulcões à vista”, Kaltenegger disse.
O mais empolgante é que pode ser mais fácil detectar sinais de vida em atmosferas ricas em H2, comparando com planetas mais parecidos com a Terra. “H2 é um gas muito leve, misturado com CO2 e vapor de água isso expande a atmosfera”, Ramirez explicou. “Se você está em uma missão que tenta detectar a vida, isso vai tornar tudo mais fácil”.
Os astronomos esperam começar a observar a atmosfera em planetas rochosos próximos atrás de sinais de vida com a inauguração do Telescópio Espacial James Webb em 2018.
Imagem: NASA
Os modelos de Ramirez e Kaltenegger tem implicações para a mais querida região cósmica da atualidade a TRAPPIST-1. Onde definições de zona habitável convencionais localizam três planetas do tamanho da Terra na região de água líquida, uma zona habitável de hidrogênio vulcânico pode colocar o planeta mais distante, “h”, na conta também. “Ele está bem na borda, se não estiver dentro dela”, Ramirez disse. “É algo que precisamos pesquisar”.
Julien de Wit, um pesquisador de exoplanetas e co-autor do estudo da TRAPPIST-1 que chegou aos noticiários internacionais na semana passada, estava bem empolgado com a possibilidade.
“Um estudo desses veio numa hora muito boa já que ele ilumina ainda mais a necessidade da restrição observacional para refinar a nossa compreensão de habitabilidade”, de Wit disse ao Gizmodo por e-mail. “É realmente empolgante saber que nós estamos no limiar de revisar alguns dos nossos entendimentos, da perspectiva desses conceitos, sobre questões fundamentais como ‘estamos sozinhos?’”.
Ramirez concorda. “Sempre houve muito foco, não apenas em CO2 e água, mas em conceitos baseados na Terra”, ele disse. “É ingênuo pensar que outros planetas habitáveis seriam iguais à Terra, nós simplesmente não sabemos”.
“Talvez a vida em outros planetas seja similar à da Terra, mas talez não. Se não, nós devemos nos abrir para outras possibilidades”.
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Impressão de artista de um planeta habitável na zona habitável de hidrogênio vulcênico. Imagem: W. Henning, NASA Goddard
Imagem: NASA
