Proxima b May Harbor Criovulcões explosivos e oceano subterrâneo habitável

Astrônomos da NASA e da Universidade de Washington estimaram taxas de aquecimento interno total e profundidades para possíveis oceanos subterrâneos para 17 planetas que podem ser planetas oceânicos frios – exoplanetas de baixa massa com temperaturas de superfície e/ou densidades que são consistentes com superfícies geladas e água substancial contente. Tal como as luas geladas do nosso Sistema Solar exterior, estes planetas podem ser mundos astrobiologicamente significativos que abrigam ambientes habitáveis ​​sob as suas superfícies geladas. 

Esta impressão artística mostra Proxima b orbitando Proxima Centauri, que com apenas 4,23 anos-luz é a estrela mais próxima do nosso Sistema Solar. A estrela dupla Alpha Centauri AB também aparece na imagem entre o exoplaneta e a própria Proxima. Crédito da imagem: M. Kornmesser/ESO. 

Os planetas oceânicos são uma classe proposta de exoplanetas terrestres de baixa densidade com camadas substanciais de água líquida. Eles podem existir em uma variedade de estados climáticos, incluindo livres de gelo, parcialmente cobertos de gelo ou completamente congelados em suas superfícies.

“Nossas análises prevêem que esses 17 mundos alienígenas podem ter superfícies cobertas de gelo, mas recebem aquecimento interno suficiente da decomposição de elementos radioativos e forças de maré de suas estrelas hospedeiras para manter os oceanos internos”, disse a Dra. Lynnae Quick, pesquisadora do Goddard da NASA. Centro de Voo Espacial.

“Graças à quantidade de aquecimento interno que experimentam, todos os planetas do nosso estudo também podem exibir erupções criovulcânicas na forma de plumas semelhantes a gêiseres.”

Quick e colegas consideraram as condições em 17 exoplanetas confirmados que são aproximadamente do tamanho da Terra, mas menos densos, sugerindo que poderiam ter quantidades substanciais de gelo e água em vez de rocha mais densa.

Embora a composição exata dos planetas permaneça desconhecida, as estimativas iniciais das temperaturas da sua superfície provenientes de estudos anteriores indicam que são muito mais frios do que a Terra, sugerindo que as suas superfícies podem estar cobertas de gelo.

Os autores melhoraram as estimativas da temperatura da superfície de cada exoplaneta recalculando usando o brilho da superfície conhecido e outras propriedades de Europa e Encélado como modelos.

Eles também estimaram o aquecimento interno total nestes exoplanetas usando a forma da órbita de cada exoplaneta para obter o calor gerado pelas marés e adicionando-o ao calor esperado da atividade radioativa.

 Impressão artística do sistema planetário LHS 1140. Crédito da imagem: Sci.News.

As estimativas da temperatura da superfície e do aquecimento total forneceram a espessura da camada de gelo para cada exoplaneta, uma vez que os oceanos arrefecem e congelam na superfície enquanto são aquecidos a partir do interior.

Finalmente, compararam estes números com os de Europa e usaram níveis estimados de atividade de gêiseres em Europa como uma linha de base conservadora para estimar a atividade de gêiseres nos exoplanetas.

Eles prevêem que as temperaturas da superfície serão mais frias do que as estimativas anteriores em até 33 graus Celsius (60 graus Fahrenheit).

A espessura estimada da camada de gelo variou entre cerca de 58 m (190 pés) para Proxima b e 1,6 km (1 milha) para , em comparação com a média estimada de Europa de 29 km (18 milhas).MOA-2007-BLG-192Lb a 38,6 km (24 milhas) para LHS 1140b.

A atividade estimada do gêiser passou de apenas 8 kg por segundo para Kepler 441b para 290.000 kg por segundo para LHS 1140b e 6 milhões de kg por segundo para Proxima b, em comparação com Europa a 2.000 kg por segundo.

“Uma vez que os nossos modelos prevêem que os oceanos podem ser encontrados relativamente perto das superfícies de Proxima b e LHS 1140b, e a sua taxa de atividade de gêiseres pode exceder a de Europa em centenas a milhares de vezes, os telescópios têm maior probabilidade de detectar atividade geológica nestes planetas, ”Dr. Quick disse. 

“Esta atividade pode ser observada quando o exoplaneta passa em frente da sua estrela. Certas cores da luz das estrelas podem ser esmaecidas ou bloqueadas pelo vapor de água dos gêiseres.”

“Detecções esporádicas de vapor de água em que a quantidade de vapor de água detectada varia com o tempo, sugeririam a presença de erupções criovulcânicas.”

“A água pode conter outros elementos e compostos que podem revelar se ela pode sustentar vida.”

“Uma vez que os elementos e compostos absorvem luz em cores características específicas, a análise da luz estelar permitiria aos cientistas determinar a composição do gêiser e avaliar o potencial de habitabilidade do exoplaneta.”

Um artigo sobre as descobertas foi publicado no Astrophysical Journal.

Fonte: Sci.news