Vendo vulcões em mundos alienígenas distantes

Aventurar-se no cosmos para desvendar os mistérios da atividade vulcânica exoplanetária requer mais do que a imagem mais nítida de um telescópio de primeira linha. 

É necessário um conhecimento profundo da física, particularmente dos princípios da luz, para extrair conhecimentos científicos das imagens capturadas por telescópios eminentes como o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Um grupo de modeladores físicos se dedica a compreender a aparência de cenários variados por meio de diferentes tecnologias de telescópios. Um novo artigo de pesquisadores da UC Riverside, da NASA Goddard, da American University e da Universidade de Maryland, publicado no servidor de pré-impressão arXiv , incorpora esse esforço. A equipe se esforçou para imaginar como seria a atividade vulcânica em um exoplaneta orbitando uma estrela semelhante ao Sol.

Por que a atividade vulcânica é importante

A atividade vulcânica serve como uma janela para espiar o ponto fraco de um exoplaneta, revelando a geologia que está por baixo. Essencialmente, os vulcões lançam o material do interior do planeta para a sua superfície e para a atmosfera. A captura de imagens da atmosfera de um exoplaneta vulcânico permite, assim, aos telescópios uma visão da composição interna do planeta.

Atualmente, apenas alguns telescópios, sendo o JWST um deles, possuem a capacidade de detectar atmosferas de exoplanetas, embora em torno de anãs vermelhas. O brilho das estrelas semelhantes ao nosso Sol domina os sensores do telescópio, tornando os dados inutilizáveis.

O Horizonte da Tecnologia Telescópica: LUVOIR

O projeto da futura tecnologia de telescópios, especificamente o telescópio LUVOIR, agora em fase conceitual, é promissor. O LUVOIR, de acordo com seu projeto atual, pode gerar imagens diretas das atmosferas de exoplanetas do tamanho da Terra orbitando estrelas semelhantes ao Sol a cerca de 1 UA de distância.

Decifrar imagens de corpos celestes tão distantes exige uma compreensão única. Ao contrário de localizar diretamente a Torre Eiffel em uma foto, trata-se de analisar dados de uma maneira que conduza à compreensão científica. Testar os telescópios em objetos conhecidos é uma estratégia para desenvolver uma cifra para interpretação.

A Terra como a Cifra e os Vulcões como a Chave

A Terra, um dos objetos mais estudados no cosmos, e as suas erupções vulcânicas fornecem uma base crítica para a compreensão das atmosferas exoplanetárias. O artigo investiga o modelo exoEarth , explorando as alterações espectrais desencadeadas por várias erupções vulcânicas.

O LUVOIR, equipado com três espectrógrafos principais focados em diferentes comprimentos de onda de luz, poderia detectar elementos como a água, especialmente perturbados por aerossóis vulcânicos. Por exemplo, observa o artigo, “as características de absorção de H2O foram quase inteiramente ocultadas pelos aerossóis vulcânicos enquanto as erupções estavam em andamento”, indicando uma potencial assinatura espectral do vulcanismo.

A Assinatura Espectral do Vulcanismo e o Potencial do LUVOIR

A variação espectral nos espectros de UV e luz visível, especialmente em torno da linha espectral do ozônio, poderia sugerir erupções ativas. O modelo discutido sugere uma probabilidade de 90% de detectar tal planeta com o LUVOIR, desde que observemos 47 planetas semelhantes à Terra em torno de estrelas semelhantes ao Sol.

Com o lançamento do LUVOIR previsto para 2039, a busca pela análise das atmosferas dos exoplanetas e da atividade vulcânica prolonga-se até à década de 2040. Embora possa parecer um futuro distante, abre caminho para os teóricos refinarem modelos, preparando-se para uma infinidade de fenómenos cósmicos que aguardam descoberta.

Fonte: curiosmos.com