Sustento da vida em planetas rochosos depende da idade, afirma estudo

 Uma nova pesquisa afirma que os planetas rochosos podem sustentar a vida, desde que eles estejam na “idade” correta. A conclusão é atribuída a uma reação química simples – especificamente, ciclos alternantes de carbonato-silicato -, que oferece estabilidade ambiental para que a vida bacteriana não apenas apareça, mas possa evoluir.

Super Terras podem apresentar reações químicas similares às do nosso planeta, o que fazem delas possivelmente habitáveis (Imagem: AleksandrMorrisovich/Shutterstock)

O estudo, intitulado “Carbon cycling and habitability of massive Earth-like exoplanets” (na tradução: “Ciclos de carbono e a habitabilidade de exoplanetas massivos similares à Terra”), foi conduzido por Amanda Kruijver, Dennis Höning, and Wim van Westrenen, três cientistas planetários da Vrije Universiteit Amsterdam. O paper foi publicado no Planetary Science Journal. O estudo tira base do que ocorre com a própria Terra – ela própria, um planeta rochoso com idade “estudável”. Basicamente, existe uma certa consistência nos níveis de CO2 (gás carbônico) na nossa atmosfera, e isso se dá por um ciclo bastante demorado, porém relativamente simples: a princípio, o CO2 é removido da atmosfera ao reagir com vapores de água, formando ácido carbônico (H2CO3), que consegue dissolver rochas de silicato. 

Essa dissolução é absorvida pelos oceanos, formando rochas carbonáticas que afundam no mar, onde são absorvidas e se tornam parte do manto da Terra. Aqui, começa o segundo passo do ciclo: uma vez absorvidas pelo manto, essas rochas carbonáticas derretem e criam magma de silicato e CO2. O magma fica no manto, mas o gás é devolvido à atmosfera por meio de erupções vulcânicas. 

“O que é mais importante de se atentar é a velocidade desse processo, e como ela depende da temperatura da superfície: se ela for mais quente, as reações aceleram e mais CO2 pode ser removido da atmosfera”, disse o Dr. Höning. “Considerando que o CO2 é um gás do efeito estufa, esse mecanismo esfria a superfície, causando estabilidade. Vale lembrar que isso, porém, precisa de muito tempo para ser eficiente – algo na ordem de centenas de milhares de anos ou até mesmo milhões de anos”. 

Do início da Terra até hoje, o nosso planeta tem recebido cerca de 30% mais energia do Sol que antigamente, em virtude da nossa estrela estar ficando cada vez mais quente. Por essa razão, o nível de CO2 na atmosfera era maior em eras antigas. A conclusão é a de que esse ciclo carbonato-silicato se torna mais evidente conforme um planeta envelhece. 

As conclusões do estudo servem de base para que especialistas possam, futuramente, avaliar a capacidade de exoplanetas – ou seja, planetas com uma configuração similar à da Terra – possam um dia ser habitáveis para o sustento da vida humana. 

Nas últimas décadas, a descoberta de corpos planetários nessas condições tem aumentado consideravelmente: segundo a Nasa, ao todo, são 4531 planetas em 3363 sistemas estelares. Destes, 166 foram identificados como planetas rochosos (ou “semelhantes à Terra”), ao passo que outros 1389 foram classificados como “Super Terras” (configuração similar à nossa, porém muitas e muitas vezes maiores que nós). 

O processo acima é, como dissemos, uma reação química relativamente simples em sua execução, então Höning não vê motivos para que ela não ocorra também em outros corpos planetários. O denominador comum necessário para que ela ocorra é a presença de água. Na Terra, ela é abundante (embora menos de 0,5% dela seja humanamente utilizável). 

Cientistas também consideram a presença e o movimento de placas tectônicas (partes importantes na ocorrência de terremotos) como um dos possíveis gatilhos para a vida, por promoverem a chamada “terraformação”, ou seja, a alteração da atmosfera, composição de superfície e configuração planetária para se atingir um equilíbrio. 

“Em nosso sistema solar, somente a Terra tem as placas tectônicas e, consequentemente, o efeito de subducção”, disse Höning. “Ainda não sabemos a razão por trás desse fato, embora já existam estudos neste campo — há teorias que indicam que isso é relativo à composição rochosa, tamanho do planeta, temperatura na superfície ou mesmo a existência de água líquida nessa superfície”. 

O acadêmico ainda continua, explicando que, se a reação química descrita acima existisse sem o processo de subducção das placas tectônicas, os carbonatos produzidos ficariam acumulados na superfície, deixando a reação instável depois de milhões de anos. “Nós exploramos esse cenário em estudos anteriores e descobrimos que o clima ainda seria regulado até certo ponto, mas em um grau bem menor do que o que ocorreria com as placas tectônicas, como teoriza o estudo atual”. 

Com base nisso, os especialistas criaram modelos que consideram todos os elementos da reação da Terra, alterando parâmetros para simulá-la em planetas rochosos parecidos com o nosso e também nas Super Terras, com idade variada. O que eles descobriram foi que, dependendo do aumento de massa, a temperatura média da superfície seria maior, o que por sua vez alteraria a zona habitável que circunda um planeta (a chamada “zona dos cachinhos dourados” – basicamente, a área ao redor de uma estrela com boa chance de sustento à vida). 

“Por exemplo, a pressão dentro de planetas massivos aumenta com mais força à medida em que você vai mais fundo, já que a gravidade é maior e seu efeito dura por mais tempo”, disse o Dr. Höning. “A pressão tem um efeito na profundidade onde o derretimento [da rocha carbonática] começa, além da força de convecção do manto, o que determina a velocidade de resfriamento. Então nós atualizamos todos os modelos que pudessem ser sensíveis à massa de um planeta e, assim, exploramos a influência desses parâmetros na habitabilidade de um exoplaneta”. 

Em termos mais simples: planetas rochosos com configuração e idade similares à nossa, porém muito maiores, seriam habitáveis se estivessem a uma distância maior de suas estrelas se comparado à nossa distância do Sol. Eles teriam que estar mais longe do que nós. 

Entretanto, os mesmos resultados não foram observados em planetas 10 vezes maiores (ou mais) que a Terra. Isso porque, segundo Hönnig, a pressão desses planetas é tanta que a expulsão de CO2 pelos seus vulcões se torna menor com o tempo: “entretanto, uma vez que o calor do interior não é dissipado de forma eficiente, a expulsão de CO2 se torna mais poderosa em estágios mais avançados da evolução. Infelizmente, nesse mesmo ponto, a luminosidade estelar também terá aumentado, então o planeta se tornaria quente demais para que a água líquida sobrevivesse”. 

De qualquer forma, o modelo estabelece um parâmetro já conhecido para que cientistas avaliem a habitabilidade de um exoplaneta e, mais ainda, a sua capacidade de gerar e sustentar vida. Se o ciclo de carbonato-silicato se confirmar, então existirá otimismo na busca pela vida em outros planetas.

Fonte: Olhar Digital