Pisemos com cuidado: são possíveis planetas "casca de ovo" em torno de outras estrelas

 Os planetas "casca de ovo" são mundos rochosos com uma camada externa frágil e ultrafina e pouca ou nenhuma topografia. Na imagem, uma impressão de artista de tal classe de exoplaneta. Crédito: NASA

De acordo com um estudo da Universidade de Washington em St. Louis, os estranhos planetas "casca de ovo" estão entre a rica variedade de exoplanetas possíveis. Estes mundos rochosos têm uma camada externa frágil e ultrafina e pouca ou nenhuma topografia. É improvável que tais mundos tenham placas tectónicas, levantando questões quando à sua habitabilidade. 

Apenas um pequeno subconjunto de exoplanetas são prováveis planetas com "casca de ovo". O geólogo planetário Paul Byrne, autor principal do novo estudo de modelagem publicado na revista Journal of Geophysical Research: Planets, disse que pelo menos três destes mundos, encontrados durante levantamentos astronómicos, podem já ser conhecidos. Os cientistas podiam usar telescópios espaciais planeados e futuros para examinar estes exoplanetas em mais detalhe e assim confirmar as suas características geológicas. 

"É realmente importante entender se um mundo tem placas tectónicas, porque podem ser necessárias para que um grande planeta rochoso seja habitável," disse Byrne, professor associado no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias e membro do corpo docente do Centro McDonnell para Ciências Espaciais da Universidade de Washington. "Portanto, são especialmente importantes quando falamos sobre a procura de mundos semelhantes à Terra em torno de outras estrelas e quando caracterizamos a habitabilidade planetária em geral." 

"O que aqui apresentamos é essencialmente um guia prático ou um manual prático," disse. "Se tivermos um planeta de um determinado tamanho, a uma determinada distância da sua estrela e com uma determinada massa, então com os nossos resultados podemos fazer algumas estimativas para uma variedade de outras características - incluindo se pode ou não ter placas tectónicas." 

Um mosaico de imagens de radar, em cores falsas, das planícies de Vénus. As linhas cor de pêssego, mais brilhantes e finas, são estruturas tectónicas e as roxas mais escuras são planícies vulcânicas relativamente lisas. Alguns pequenos vulcões aparecem perto da parte inferior central. Esta imagem foi feita com dados de radar transmitidos pela missão Magellan da NASA, que operou entre 1990 e 1994, e mostra uma área com cerca de 1400 km de diâmetro. Crédito: NASA

Uma nova maneira de pensar sobre exoplanetas 

Até ao momento, os exoplanetas têm sido amplamente domínio dos astrónomos, porque os cientistas espaciais contam com técnicas e instrumentos astronómicos para detetar exoplanetas. Já foram descobertos e são considerados "confirmados" mais de 4000 exoplanetas. O estudo de Byrne fornece maneiras novas e concretas de outros cientistas identificarem planetas "casca de ovo", bem como outros tipos de exoplanetas que podem ser interessantes por causa das suas combinações particulares de tamanho, idade e distância à sua estrela hospedeira. 

"Nós já fotografámos alguns exoplanetas, mas são manchas de luz em órbita de uma estrela. Não temos ainda a capacidade técnica para realmente ver a superfície dos exoplanetas," disse Byrne. "Este artigo científico faz parte de um número pequeno, mas crescente de estudos que adotam uma perspetiva geológica ou geofísica para tentar compreender os mundos que não podemos medir diretamente de momento." 

Os planetas têm certas qualidades que são inerentes aos próprios planetas, como o tamanho, temperatura interior e os materiais de que são feitos. Outras propriedades são mais uma função do meio ambiente do planeta, como a distância a que está da estrela. Os planetas que os humanos melhor conhecem são aqueles no nosso próprio Sistema Solar - mas estas verdades não são necessariamente universais para planetas que orbitam outras estrelas. 

"Sabemos, graças a trabalhos publicados, que existem exoplanetas com condições mais extremas daquelas que vemos no nosso Sistema Solar," explica Byrne. "Podem estar mais próximos da sua estrela, ou podem ser muito maiores, ou ter superfícies mais quentes do que os planetas que vemos no nosso próprio Sistema Solar." 

Byrne e seus colaboradores queriam ver quais os parâmetros planetários e estelares que desempenham o papel mais importante na determinação da espessura da frágil camada externa de um planeta, que é conhecida como litosfera. 

Esta espessura ajuda a determinar se, por exemplo, um planeta pode suportar topografia alta, como montanhas, ou se tem o equilíbrio certo entre rigidez e flexibilidade para uma parte da superfície mergulhar abaixo de outra - cujo termo técnico é "subducção", a marca das placas tectónicas. É este processo que ajuda a Terra a regular a sua temperatura ao longo de escalas de tempo geológicas, e a razão pela qual as placas tectónicas são consideradas um componente importante da habitabilidade planetária. 

Para o seu esforço de modelagem, os cientistas escolheram um mundo rochoso genérico como ponto de partida ("Tinha mais ou menos o tamanho da Terra - embora também tenhamos tido em consideração o tamanho," disse). 

"E então começámos a alterar parâmetros," disse Byrne. "Literalmente corremos milhares de modelos." 

Talvez semelhante a partes de Vénus 

Eles descobriram que a temperatura da superfície é o principal controlo da espessura das frágeis litosferas exoplanetárias, embora a massa planetária, a distância à sua estrela e até a idade desempenhem um papel. Os novos modelos preveem que mundos pequenos, antigos ou distantes das suas estrelas provavelmente tenham camadas grossas e rígidas mas, em algumas circunstâncias, os planetas podem ter uma camada frágil externa com apenas alguns quilómetros de espessura - os chamados planetas "casca de ovo". 

Embora estejamos ainda muito longe de obter imagens diretas das superfícies destes planetas "casca de ovo", podem parecer-se com as terras baixas de Vénus, salientou Byrne. Estas terras baixas contêm vastas extensões de lava, mas têm poucos terrenos elevados, porque a litosfera aí é fina como resultado das temperaturas escaldantes da superfície. 

"O nosso objetivo geral é mais do que apenas compreender os caprichos dos exoplanetas," disse Byrne. "Em última análise, queremos ajudar a contribuir para identificar as propriedades que tornam um mundo habitável. E não apenas temporariamente, mas habitável por um longo período de tempo, porque pensamos que a vida provavelmente precisa de tempo para avançar e para se tornar sustentável." 

A questão fundamental por trás desta investigação é, claro, será que estamos sozinhos? 

"É este o alcance do nosso trabalho," salienta Byrne. "Em última análise, a maior parte deste trabalho está ligada a este destino final, que é 'quão única, ou não, é a Terra?' Uma das muitas coisas que vamos precisar de saber é que tipos de propriedades influenciam um mundo como a Terra. E este estudo ajuda a resolver algumas destas questões, mostrando de que maneiras estes parâmetros interagem, que outros resultados podem ser possíveis e quais os mundos que devemos priorizar para estudo com telescópios de próxima geração."

Fonte: Astronomia OnLine