Uma nova maneira de caracterizar planetas habitáveis

Durante décadas, os autores de ficção científica imaginaram cenários em que a vida prosperava nas superfícies duras de Marte ou da nossa Lua, ou nos oceanos abaixo das superfícies geladas da lua de Saturno, Encélado, e da lua de Júpiter, Europa.  

Plumas dramáticas borrifam água gelada e vapor de muitos locais ao longo das famosas “listras de tigre” perto do pólo sul da lua de Saturno, Encélado. As listras de tigre são quatro fraturas proeminentes, com aproximadamente 135 quilômetros de comprimento, que cruzam o terreno polar sul da lua. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto de Ciências Espaciais 

Mas o estudo da habitabilidade – as condições necessárias para sustentar e sustentar a vida – não se limita apenas às páginas da ficção. À medida que mais corpos planetários no nosso sistema solar e fora dele são investigados quanto ao seu potencial para acolher condições favoráveis ​​à vida, os investigadores estão a debater como caracterizar a habitabilidade.

Embora muitos estudos tenham se concentrado nas informações obtidas por espaçonaves em órbita ou telescópios que fornecem imagens instantâneas de mundos oceânicos e exoplanetas, um novo artigo enfatiza a importância de investigar fatores geofísicos complexos que podem ser usados ​​para prever a manutenção da vida a longo prazo. Esses fatores incluem como a energia e os nutrientes fluem por todo o planeta.

“O tempo é um fator crucial na caracterização da habitabilidade”, diz Mark Simons , John W. e Herberta M. Miles Professor de Geofísica na Caltech. "Você precisa de tempo para que a evolução aconteça. Ser habitável por um milissegundo ou um ano não é suficiente. Mas se as condições habitáveis ​​forem sustentadas por um milhão de anos, ou um bilhão...? Compreender a habitabilidade de um planeta assume uma perspectiva diferenciada que requer astrobiólogos e geofísicos falem uns com os outros."

Este artigo de perspectiva, publicado na revista Nature Astronomy em 29 de dezembro, é uma colaboração entre cientistas do Caltech no campus de Pasadena e do JPL , que o Caltech gerencia para a NASA, juntamente com colegas que representam uma variedade de campos.

O estudo enfatiza novas direções para futuras missões para medir a habitabilidade em outros mundos, usando a lua gelada de Saturno, Enceladus, como principal exemplo. Encélado está coberto de gelo com um oceano salgado abaixo. Na última década, a missão Cassini da NASA obteve medições químicas de plumas de vapor de água e grãos de gelo que jorravam de fissuras no pólo sul de Encélado, descobrindo a presença de elementos como carbono e azoto que poderiam conduzir à vida tal como a conhecemos.

Estas propriedades geoquímicas são suficientes para descrever a habitabilidade “instantânea” da lua. No entanto, para caracterizar verdadeiramente a habitabilidade a longo prazo de Encélado, o artigo enfatiza que as futuras missões planetárias devem estudar propriedades geofísicas que indiquem há quanto tempo o oceano existe e como o calor e os nutrientes fluem entre o núcleo, o oceano interior e a superfície. 

Esses processos criam assinaturas geofísicas importantes que podem ser observadas, pois afetam características como a topografia e a espessura da crosta gelada de Encélado. Esta estrutura mais ampla para estudar a habitabilidade não se limita ao estudo de Encélado. Aplica-se a todos os planetas e luas onde os investigadores procuram as condições necessárias para a vida.

“Este artigo é sobre a importância de incluir capacidades geofísicas em futuras missões aos mundos oceânicos, como está atualmente planejado para a missão Europa Clipper visando a lua de Júpiter, Europa”, diz Steven Vance, cientista do JPL e vice-gerente da seção de ciência planetária do Laboratório. , bem como coautor do artigo.

O artigo é intitulado "Habitabilidade sustentada e comparativa além da Terra". O principal autor do estudo é Charles Cockell, da Universidade de Edimburgo e JPL. Além de Cockell, Simons e Vance, outros coautores são Peter Higgins, da Universidade de Toronto; Lisa Kaltenegger, da Universidade Cornell; e Julie Castillo-Rogez, James Keane, Erin Leonard, Karl Mitchell, Ryan Park e Scott Perl do JPL. 

O financiamento foi fornecido pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia do Reino Unido, pelo Conselho de Pesquisa de Ciências Naturais e Engenharia do Canadá e pela NASA.

Fonte: Caltech.edu