Melhor que a Terra? Existem mundos super-habitáveis na Via Láctea?

Eu já disse muitas vezes no passado que a Terra é o melhor planeta do Universo. Não importa para onde vamos, nunca encontraremos um planeta que seja um melhor lar para a vida na Terra do que a Terra. Claro, isso é porque nós e toda a outra vida na Terra evoluímos neste ambiente. A evolução nos adaptou a este planeta, e é improvável que possamos encontrar outro planeta tão bom para nós quanto este.

No entanto, será mesmo o melhor planeta? Será que existem lugares no Universo que podem ter condições para uma maior diversidade de vida?

O fato de termos vida na Terra até é bastante surpreendente. Estamos localizados na zona habitável de uma estrela que não produz muitas explosões solares assassinas.

Temos uma atmosfera espessa cheia de oxigénio e nitrogénio que podemos respirar. O planeta é grande o suficiente para ainda ter um núcleo derretido, com uma bola de ferro rotativa que mantém um campo magnético planetário. Isso, combinado com a “nossa” atmosfera espessa, protege a superfície do Planeta dos raios cósmicos, o pior da radiação ultravioleta do Sol e as tempestades solares mortais.

Os cientistas do MIT dizem que o Grande Evento de Oxigenação (GOE-em inglês), um período que os cientistas acreditam ter marcado o início da presença permanente de oxigénio na atmosfera, começou à cerca de 2,33 biliões de anos atrás. Crédito: MIT

Temos placas tectónicas que reciclam material constantemente na superfície do Planeta, que trazem produtos químicos “frescos” do seu interior.

Temos uma lua relativamente grande, que provavelmente mantém nosso planeta mais estável na sua inclinação axial, com marés que ajudaram as formas de vida primitivas a transitar dos oceanos para a terra. Mas não é uma lua demasiado grande.



 

Temos grandes oceanos que ajudam a regular o clima do planeta, movendo águas quentes para regiões mais frias, para torná-las mais diversas/variadas e habitáveis.

Visualização da NASA das correntes oceânicas. Crédito: NASA / SVS

A lista continua e tenho certeza de que existem fatores que ainda nem sequer descobrimos.

E quando se trata da Terra, a Vida prosperou, encontrando o seu caminho em todos os nichos ecológicos possíveis, adaptando-se através da evolução para lidar com o frio intenso e o calor intenso, as intensas pressões no fundo dos oceanos, até nas cidades, vivendo mesmo ao lado dos Seres Humanos.

Mas a Terra poderia ser melhor? Poderão existir planetas super habitáveis?

Planetas parecidos com a Terra. Crédito de imagem: JPL

Se há uma coisa que o campo da Astronomia nos ensinou, é que não somos especiais. Nós não somos o centro do Sistema Solar. Este não é um lugar nem tempo especial no universo. E isso provavelmente significa que a Terra não é o melhor lugar para a vida. É o melhor lugar para os Humanos, mas não para a Vida.

De acordo com um artigo de 2013, o astrobiólogo Ravi Kumar Kopparapu da Penn State e outros calcularam onde as fronteiras da zona habitável de uma Estrela deveriam estar, com base em dados climáticos modernos. Eles calcularam que uma zona habitável ao redor de uma estrela parecida com o Sol deveria estar entre 0,99 e 1,7 vezes a distância da Terra ao Sol.

O que significa que a Terra está realmente na fronteira interna da zona habitável do Sol. Tipo, apenas por pouco. Se estivesse mais perto do Sol, experimentaríamos um efeito estufa descontrolado, como Vénus.

Ilustração artistica da zona habitável em torno de diferentes tipos de estrelas. Crédito: NASA

Provavelmente daria muito mais jeito estar mais perto do meio da zona habitável, onde variações orbitais não levarão o nosso Planeta a extremos.

A Terra é relativamente jovem. Considerando o fato de que o planeta existe há apenas 4,5 biliões de anos e só teve vida multicelular nos últimos cem milhões de anos.

O Sol está a aquecer e, como estamos tão perto, na verdade só temos algumas centenas de milhões de anos, um bilião de anos no máximo, antes que as temperaturas subam e os oceanos evaporem. Mas e se a vida pudesse ter biliões de anos a mais para desenvolver novas formas de vida mais diversas?

Acham que um ornitorrinco é incomum, imaginem o que obteriamos com mais 2 biliões de anos de evolução. Ou 20 biliões.



 

Num artigo de 2016 chamado Superhabitable Worlds (Mundos Super Habitáveis), Rene Heller e John Armstrong percorrem as condições que podem tornar o planeta o mais habitável possível. Este é um artigo muito legível, com muitas ideias interessantes. Se forem um escritor de ficção científica à procura de algumas ideias de construir mundos, definitivamente dêem uma olhadela.

Planetas encontrados a orbitar estrelas do tipo G, K e M pelo Telescópio Espacial Kepler. Crédito: NASA / JPL

Eles propõem que estrelas com menos massa que o Sol, classificadas como estrelas K, são provavelmente os melhores candidatos à diversidade, pois têm uma vida longa e são relativamente estáveis. Uma estrela do tipo K terá uma vida útil de 20 a 70 biliões de anos sem esses “megaflares”(super tempestades) incómodos da anã vermelha.

Quereríamos outros planetas no Sistema estelar, capazes de redirecionar asteróides e cometas com a sua gravidade para fornecer água e outros produtos químicos necessários para a vida. Obrigado por isso, Júpiter.

E, idealmente, você deseja vários planetas habitáveis no mesmo sistema, capazes de enviar e receber vida. Um processo conhecido como panspermia.

Ilustração artística da Terra, logo após sua formação. Crédito: NASA

Façam do vosso planeta habitável a lua de um gigante gasoso para obter poderosas marés que manteriam material vulcânico fresco em erupção na superfície.

Melhor ainda, tenha um planeta binário, onde dois mundos orbitam um ao outro, liberando forças de maré e trocando formas de vida.

E estamos apenas a começar!

Torne o planeta maior e terão mais área de superfície para que a água circule temperaturas (mais sobre isso num segundo), mas também mais área de superfície para as formas de vida explorarem vários nichos.

Então, estamos a falar de um planeta maior e mais massivo. Depois que obtemos cerca do dobro da massa da Terra, as placas tectónicas começam a se desligar, então tentem ficar debaixo dessa quantidade.

Você também quer um mundo grande o suficiente e quente o suficiente no seu interior para que o movimento das ligas de ferro no seu núcleo mantenha uma magnetosfera ao redor de todo o planeta.

O campo magnético e as correntes elétricas na Terra e ao redor dela geram forças complexas que têm um impacto incomensurável na vida quotidiana. O campo pode ser visto como uma enorme bolha, protegendo-nos da radiação cósmica e das partículas carregadas que bombardeiam a Terra nos ventos solares. É moldado por ventos de partículas soprando do Sol chamado vento solar, a razão pela qual é achatado no “lado do sol” e varrido numa cauda longa no lado oposto da Terra. Crédito: ESA / ATG medialab

Provavelmente estão preocupados com a gravidade à superfície, mas um planeta com o dobro da massa da Terra só precisa ser cerca de 40% maior para ter a mesma gravidade à superfície.

Numa conferência recente em Barcelona, a Dra. Stephanie Olson, da Universidade de Chicago, apresentou o trabalho que eles fizeram na busca dos ambientes que melhor suportariam a vida nos exoplanetas.

Eles usaram uma ferramenta da NASA chamada modelo de circulação geral ROCKE-3D. Essa é uma ferramenta realmente incrível, disponível gratuitamente ao público. Podem acessar ao site e ver como seriam as condições em diferentes mundos, desde o antigo Planeta Vénus aos Planetas que orbitam o Proxima Centauri.

Podem simular a temperatura do ar, a precipitação, as concentrações do solo e muito mais.

Deixem-me mostrar alguns exemplos. Aqui está a Terra pré-industrial, com temperaturas do ar variando de cerca de 35 °C perto do equador a mais frias que -60 ° C nos pólos.

Uma simulação da Terra pré-industrial. Crédito: NASA / GISS

Mas podem substituir a Terra por Vénus antigo, da maneira que o planeta parecia há 2,9 biliões de anos atrás, quando o Sol estava 20% mais escuro do que é hoje. No entanto, ele ainda girava uma vez a cada 243 dias e provavelmente tinha um oceano raso que atingia uma profundidade de 310 metros nas suas planícies.

Simulação de Vénus antigo. Crédito: NASA / GISS



 

E aqui está um planeta a orbitar a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol. Por orbitar tão perto da sua estrela, o planeta provavelmente está parado. Isso tem um impacto dramático na temperatura do ar, com um lado voltado para a estrela e outro lado voltado para o lado contrário.

Simulação de um planeta bloqueado a orbitar Proxima Centauri. Crédito: NASA / GISS

Mas se o planeta tem rotação de ressonância, onde gira três vezes em seu eixo a cada 2 órbitas, e se tem uma atmosfera que corresponde aproximadamente à atmosfera de nitrogénio e oxigénio da Terra, acabamos por ter um mundo que parece ser muito mais confortável para viver.

Olson e a sua equipa usaram esse software para simular os climas e habitats oceânicos de diferentes tipos de exoplanetas. Aqui na Terra, a diversidade da vida depende da ressurgência do material das profundezas dos oceanos, retornando-o à superfície onde a vida pode usá-lo.

Espécies como as minhocas vestimentíferas, Riftia pachyptila, como as encontradas nas ilhas Galápagos, representam os tipos de vida que podem persistir perto das fontes hidrotermais do fundo do mar. Crédito:NOAA Okeanos Explorer Program, Galapagos Rift Expedition 2011.

Mais afloramentos significam mais atividade biológica, mais diversidade.

Em outras palavras, para encontrar os planetas com maior diversidade de vida, desejamos encontrar os mundos que possuam grandes quantidades de circulação oceânica.

Existe algo melhor que a Terra?

Segundo Olson, se um planeta gira mais devagar, tem uma densidade atmosférica mais alta, tem continentes, e assim é possível aumentar a quantidade de circulação oceânica.

E isso dá-nos uma ideia do que os astrónomos estarão à procura ao examinar mundos extra-solares. Quando as missões LUVOIR ou HabEx da NASA voarem na década de 2030, elas poderão visualizar diretamente as superfícies dos exoplanetas. Eles medem os produtos químicos nas suas atmosferas, detectam água e até determinam quanto do planeta é coberto por continentes.

Realmente não devemos ficar surpreendidos se encontrarmos mundos super habitáveis algures por aí na Via Láctea, mundos claramente mais habitáveis que a Terra. Mais uma vez, ao que parece, não somos especiais. Tudo bem, pelo menos teremos companhia.

Autor: FRASER CAIN

Fonte

Crédito Imagem Destaque: Jack Madden/Cornell University

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