Nova classe de exoplanetas descobertos possui potencial para abrigar vida, dizem astrônomos
Ilustração que representa os exoplanetas Hycean. Eles são cobertos por oceanos e possuem atmosferas ricas em hidrogênio, representando um grande passo para a busca por vida fora do Sistema Solar. Créditos: Amanda Smith, Universidade de Cambridge
Uma equipe de astrônomos relatou haver identificado uma nova classe de exoplanetas que são muito diferentes da Terra, porém possivelmente seriam capazes de sustentar vida. A descoberta tem o potencial de impulsionar os estudos que buscam por sinais de vida fora de nosso Sistema Solar.
Na busca por vida em outros lugares, os astrônomos em geral procuram planetas de tamanho, massa, temperatura e composição atmosférica semelhantes aos da Terra. No entanto, pesquisadores da Universidade de Cambridge acreditam que existem outras possibilidades mais promissoras.
A equipe identificou uma nova classe de planetas habitáveis. Os planetas ‘Hycean’, conforme foram apelidados, possuem temperaturas quentes, são cobertos por oceanos e contém atmosferas ricas em hidrogênio. Além disso, essa classe de planetas é muito mais numerosa e fácil de observar do que aqueles semelhantes à Terra.
De acordo com os resultados publicados no The Astrophysical Journal, os autores da pesquisa consideram ser possível que bioassinaturas indicando a existência de vida fora do nosso Sistema Solar sejam encontradas nos próximos anos.
“Os Hycean abrem um caminho totalmente novo para a nossa busca por vida em outros lugares”, disse Nikku Madhusudhan do Instituto de Astronomia de Cambridge, que liderou a pesquisa.
Apesar de serem maiores e mais quentes do que o nosso planeta, os cadidatos a Hycean identificados possuem as características necessárias para hospedar grandes oceanos. Estes poderiam suportar vida microbiana semelhante à encontrada em alguns dos ambientes aquáticos mais extremos da Terra.
A zona habitável desses planetas também seria muito mais ampla do que a de aqueles semelhantes ao nosso. Ou seja, eles poderiam sustentar vida apesar de estarem fora da faixa onde um planeta semelhante à Terra precisaria estar para ser habitável.
Descobrindo os exoplanetas Hycean
Desde a descoberta do primeiro exoplaneta, há quase 30 anos, milhares de outros planetas fora do Sistema Solar foram identificados. A grande maioria possui tamanhos entre os da Terra e Netuno, sendo frequentemente referidos como ‘superterras’ ou ‘mininetunos’. Dessa maneira, eles podem ser predominantemente rochosos ou gigantes de gelo com atmosferas ricas em hidrogênio, ou algo entre eles.
A maioria dos mini-netunos tem mais de 1,6 vezes o tamanho da Terra. São menores que Netuno, porém demasiado grandes para possuírem um interior rochoso como o nosso planeta.
Estudos anteriores descobriram que a pressão e a temperatura abaixo de suas atmosferas ricas em hidrogênio seriam altas demais para permitir a vida. No entanto, uma pesquisa recente com o mininetuno K2-18b, feita pela equipe de Madhusudhan, descobriu que, em certas condições, esses planetas poderiam suportar vida.
O resultado levou a uma investigação detalhada sobre toda a gama de propriedades planetárias e estelares que tornariam possível o surgimento dessas condições, quais exoplanetas conhecidos podem satisfazer essas condições, e se as bioassinaturas que eles eventualmente possuíssem podem ser observadas.
A investigação levou à identificação uma nova classe de planetas: os Hycean, com enormes oceanos e atmosferas ricas em hidrogênio. Eles são até 2,6 vezes maiores que a Terra e têm temperaturas atmosféricas de até quase 200ºC, mas suas condições oceânicas podem ser semelhantes às que permitem a vida microbiana nos oceanos da Terra.
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Apesar de não terem sido estudados com tantos detalhes quando as superterras, planetas desse tamanho formam a maioria entre a população de exoplanetas que conhecemos. Os Hycean são provavelmente bastante comuns, o que significa que os lugares mais promissores para a busca por vida em outras 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 do tipo Hycean: outros aspectos como massa, temperatura e propriedades atmosféricas são necessários para a confirmação.
Ao tentar determinar as condições em um planeta a muitos anos-luz de distância, os astrônomos precisam primeiro saber se o planeta está na zona habitável de sua estrela e, em seguida, procurar assinaturas moleculares para inferir a estrutura interna e atmosférica do planeta. Estas determinam as condições de suas superfície, presença de oceanos e o potencial para a vida.
Os astrônomos também procuram certas bioassinaturas que podem indicar a possibilidade de vida. Na maioria das vezes, elas são oxigênio, ozônio, metano e óxido nitroso, todos presentes na Terra.
Existem vários outros biomarcadores, como cloreto de metila e sulfeto de dimetila, menos abundantes na Terra, que, porém, podem ser indicadores promissores de vida em planetas com atmosferas ricas em hidrogênio, onde oxigênio ou ozônio não seriam tão abundantes.
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“Essencialmente, quando procuramos por essas várias assinaturas moleculares, nos concentramos em planetas semelhantes à Terra, que é um lugar razoável para começar”, disse Madhusudhan. “Mas achamos que os planetas Hycean oferecem uma chance maior de encontrar bioassinaturas.”
“É emocionante que condições habitáveis possam existir em planetas tão diferentes da Terra”, disse a coautora Anjali Piette, também de Cambridge.
Madhusudhan e sua equipe descobriram que vários traços de biomarcadores terrestres que deveriam estar presentes nas atmosferas Hycean seriam prontamente detectáveis com observações espectroscópicas em um futuro próximo. Os tamanhos maiores, as temperaturas mais altas e as atmosferas ricas em hidrogênio dos Hycean tornam suas assinaturas atmosféricas muito mais detectáveis do que as de planetas semelhantes à Terra.
A equipe de Cambridge identificou uma amostra considerável de mundos Hycean em potencial que são os principais candidatos para estudos detalhados com telescópios de próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb, que deve ser lançado ainda este ano. Todos esses planetas orbitam estrelas anãs vermelhas entre 35-150 anos-luz de distância. As observações planejadas do candidato mais promissor, K2-18b, podem levar à detecção de uma ou mais moléculas de bioassinatura.
“Uma detecção de bioassinatura transformaria nossa compreensão da vida no universo”, disse Madhusudhan. “Precisamos estar abertos para locais onde esperamos encontrar vida e formas que essa vida pode assumir, já que a natureza continua a nos surpreender de maneiras muitas vezes inimagináveis.”
Publicado em 02/08/2021