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Retrospections Vida Alienígena Mais Provável em Planetas tipo Duna
 
Vida Alienígena Mais Provável em Planetas tipo Duna
Fonte: Charles Q. Choi, que contribui para a Astrobiology Magazine.
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Alien Life
Posted:   09/01/11
Author:    Tradutor: Bruno Martini

Summary: Um novo estudo descobre que mundos desérticos - como o planeta Arrakis no clássico de ficção científica "Duna" - devem ser o tipo mais comum de planeta habitável na galáxia, ao invés de planetas aquosos como a Terra.


Arte de capa do romance de Frank Herbert, “Heretics of Dune” (Hereges de Duna). Na série Duna de Herbert, vermes da areia vivem no planeta desértico Arrakis.
Crédito da imagem: Ace Books
Planetas desérticos surpreendentemente semelhantes ao mundo descrito no clássico de ficção científica “Duna” devem ser o tipo mais comum de planeta habitável na galáxia, ao invés de planetas aquosos como a Terra, sugerem pesquisadores.

Suas descobertas também sugerem que Vênus deve ter sido um mundo desértico habitável há 1 bilhão de anos atrás.

Praticamente em qualquer lugar na Terra onde há água, há vida. Assim, a busca por vida em outros lugares do Universo, tem focado amplamente em “planetas de água” com bastante água líquida em suas superfícies – tanto planetas telúricos amplamente cobertos por oceanos, como a Terra, ou teóricos “planetas oceânicos”, completamente cobertos por uma camada d’água com centenas de quilômetros de profundidade, de alguma forma, como uma versão descongelada da lua de Júpiter, Ganimedes.

Para ser habitável, planetas aquosos devem orbitar suas estrelas em uma assim chamada “Zona Cachinhos Dourados”, onde eles não estão nem tão quentes nem tão frios. Se eles estão muito longe de sua estrela, eles congelam. Se estiverem muito perto, vapor se forma na atmosfera, aprisionando calor que vaporiza ainda mais água, levando a um efeito-estufa desenfreado que ferve todos os oceanos do planeta, como aparentemente aconteceu com Vênus. Eventualmente tais planetas ficam tão quentes que forçam o vapor d’água para cima na atmosfera o suficiente para ser separado em oxigênio e hidrogênio pela luz ultravioleta – o hidrogênio então escapa para o espaço, o oxigênio fica mais disponível para reagir com a superfície derretida e ser incorporado pelo manto e a atmosfera do planeta perde toda sua água com o tempo.

A superfície de Vênus tem cicatrizes de sua história de vulcanismo. A temperatura na superfície flutua em torno de 425º C, quente o bastante para derreter chumbo.
Crédito da imagem: NASA
Ao invés de planetas aquosos com água abundante em sua superfície, pesquisadores investigaram como “planetas de terra/solo” devem ser, aqueles sem oceanos, com vastos desertos áridos e alguns oásis aqui e ali. O planeta Arrakis descrito no clássico de ficção científica “Duna” é um excepcionalmente bem desenvolvido exemplo de um planeta de terra/solo habitável, disse o planetólogo Kevin Zahnle no NASA Ames Research Center (Centro de Pesquisa Ames da NASA). Arrakis é essencialmente uma versão maior, mais quente e esparsamente habitada de Marte com uma atmosfera de oxigênio respirável e zonas polares frias e úmidas o suficiente para ter pequenas coberturas de gelo e orvalho matinal.

Os cientistas racionalizaram que a escassez de água em um planeta de terra/solo na verdade poderia ajudar a ter uma zona habitável maior ao redor de uma estrela. Um planeta de terra/solo possui menos água para neve e gelo que podem refletir a luz estelar de volta ao espaço. Assim, ele pode em teoria absorver mais calor e resistir ao resfriamento global, aumentando os limites frios da zona habitável. Além disso, a escassez de água na atmosfera de um planeta de terra/solo o faz aprisionar menos calor que um planeta aquoso, ajudando a evitar um efeito-estufa desenfreado, expandindo a fronteira mais interna e quente da zona habitável. Também quanto menos água há na atmosfera, menos há radiação ultravioleta para quebrá-la em hidrogênio e oxigênio.

O pesquisador Yutaka Abe da University of Tokyo (Universidade de Tóquio) com Zahnle e seus colegas experimentaram com vários modelos climáticos simples tridimensionais de planetas do tamanho da Terra. Para suas simulações de planetas de terra/solo, eles deixaram as taxas de rotação, pressões atmosféricas e níveis de dióxido de carbono imutáveis, mas removeram os oceanos e vegetação, deixando a água subterrânea, aprisionada abaixo da superfície.

Marte é um planeta desértico. Crédito da imagem: NASA/JPL/Malin Space Science Systems
Os cientistas descobriram que a zona habitável para um planeta de terra/solo era três vezes maior que para um planeta aquoso. Um pálido ponto azul não é o único modelo para um planeta habitável semelhante à Terra eles registraram em seu artigo que foi recentemente publicado na revista Astrobiology. “O primeiro planeta habitável é mais provável que seja um membro de um planeta da classe terra/solo do que da classe aquosa”.

Analisando o que os frios limites exteriores eram para estes planetas, Abe e seus colegas descobriram que o completo resfriamento de um planeta aquoso ocorria quando a quantidade de luz solar caía abaixo de 72 a 90 por cento do que a Terra recebe, dependendo em como seu eixo de rotação estava inclinado em relação ao Sol. Por outro lado, planetas de terra/solo foram melhores em resistir ao resfriamento global, com a luz solar caindo para 58 a 77 por cento, antes de o planeta ser completamente coberto por gelo. Isto significa que planetas de terra/solo podem estar bem distantes de suas estrelas e permanecerem potencialmente habitáveis.

Quando consideraram os limites quentes interiores destes planetas, os pesquisadores calcularam que a água líquida poderia permanecer estável nos pólos de um planeta aquoso – suas áreas mais frias – apenas até a quantidade de calor recebido exceder 135 por cento a da Terra moderna. Em comparação, água líquida poderia permanecer estável nos pólos de um planeta de terra/solo até ele receber 170 por cento da luz solar da Terra, significando que poderia orbitar mais próximo de sua estrela e permanecer sendo habitável.

Tal planeta de terra/solo poderia ser muito mais como o planeta fictício de Arrakis, “no entanto, eu não acho que tempestades de areia soem possíveis”, Zahnle disse. “A imagem da zona equatorial sendo muito quente para se viver está lá, assim como a dos pólos sendo habitáveis. Eu realmente acharia que os pólos seriam um bom negócio e mais úmidos que na “Duna” – haveria mais água acessível nos pólos, talvez até pequenos córregos, lagos e coisas assim”.

A zona habitável no nosso Sistema Solar comparada com a zona habitável da estrela anã-vermelha Gleise 581.
Crédito da Imagem: ESO
O cientista planetário Jim Kasting da Pennsylvania State University (Universidade Estadual da Pensilvânia), que não teve parte neste estudo disse que esta é uma pesquisa inteligente. No entanto, Kasting estava incerto se estas descobertas poderiam realmente ajudar a achar novos planetas habitáveis, sejam eles aquosos ou de terra/solo. Para dizer se algum mundo é habitável pelos nossos padrões, ele precisa exibir sinais de água e “não está claro se há água o suficiente nestes planetas de “Duna” para serem observados (por telescópio). Então não acho que irá mudar nossa estratégia para procurar por vida remotamente”.

Zahnle discorda. “Estes planetas poderiam não exibir sinais de água que possamos ver, mas exibiriam de oxigênio”, ele diz. “Nós também estamos descobrindo que a água é tão ubíqua que ela não pode ser considerada como uma assinatura para a habitabilidade de um planeta.”

De alguma forma, uma vez que os planetas de terra/solo podem estar mais próximos de estrelas que os planetas aquosos, Zahnle espera que planetas habitáveis de terra/solo sejam encontrados antes dos aquosos habitáveis. Quanto mais próximo um planeta de sua estrela, mais rápido ele orbita e mais frequentemente ele obscurece a luz da estrela, sendo mais fácil para nossos telescópios localizá-lo.

Kasting também não estava convencido que pequenas quantidades de água são estáveis em uma superfície planetária. Ele suspeitava que a pouca água em um planeta de terra/solo poderia ser sugada por rochas ou ser puxada para baixo até o manto, ou ambos.

Zahnle concordou, “mas nós não estamos procurando por planetas que são habitáveis permanentemente, apenas os que poderiam ser habitáveis por tempo suficiente para a vida. Nenhum planeta é habitável permanentemente, nem mesmo a Terra.”

Dunas em Marrocos no nascer do Sol. Planetas desérticos são os tipos mais comuns de planetas habitáveis na galáxia?
Crédito da imagem: wikicommons / Matanya
A Terra mesma pode um dia se tornar um mundo desértico, os pesquisadores acrescentaram. Enquanto nosso Sol envelhece, ele está ficando mais brilhante a uma taxa de nove por cento a cada bilhão de anos, radiação que eventualmente irá exaurir a água de nosso planeta, quebrando-a em hidrogênio e oxigênio. No entanto, eles calcularam que a Terra poderia permanecer habitável nos bilhões de anos antes do Sol começar a perecer – isto pode evitar o efeito-estufa desenfreado que fez Vênus insuportavelmente quente para a vida – e apenas perder aproximadamente um terço de seus oceanos antes da morte do Sol.

Uma questão interessante que a habitabilidade de planetas de terra/solo levanta é se Vênus, o mais quente planeta do Sistema Solar, poderia ou não ter alguma vez sustentado vida. Assumindo que Vênus já teve oceanos de água líquida, os cálculos dos pesquisadores sugerem “que é possível que Vênus atravessasse um período em que era um planeta seco, mas habitável”, afirmou Zahnle.

De fato Vênus poderia ter persistido como um planeta de terra/solo habitável até recentes 1 bilhão de anos atrás, aproximadamente. Zahnle disse que Vênus à época foi “muito quente nos trópicos e mais frio e úmido nos pólos. Uma espécie de planeta semelhante à Terra, não um monte de dióxido de carbono.”

Futuras pesquisas podem investigar precisamente quão habitável Vênus deveria ter sido um dia, acrescentou Zahnle.

This story was originally published in English.


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