Um universo de possibilidades no cosmos | EA Space

INTRODUÇÃO

Ao olharmos para cima, em direção ao negro vazio permeado por coloridas luzes como enfeites em um longo tecido, dificilmente imaginamos os mistérios e as excentricas bizarrices que nos espreitam de volta: Planetas tão estranhos que nem mesmo a mais fantasiosa das ficções foi capaz de conceber - lugares onde o gelo é quente e a chuva é feita de ferro líquido. Suas características são tão únicas que frequentemente são desconhecidos, sobrenaturais e imprevisíveis.

Somos parte deste extravagante universo, e quanto mais o entendemos, mais compreendemos também nosso lugar nessa quase infinita dramaturgia cósmica… assim, hoje iniciaremos uma jornada que nos levará a repensar nossa definição de “estranho” e “incomum”, uma jornada rumo à distantes rochas ocultas na escuridão do cosmos, cada uma tão espetacular e única quanto peculiar e inédita.

Nossa jornada tem início com um tipo um pouco mais comum de planetas: planetas onde em todas as direções a água é o elemento predominante. Olhe para a esquerda, direita, para tras ou para baixo, e em qualquer direção você só verá um mar interiminável tomando conta de toda a paisagem…

Com base no tipo de vida baseada em cacrbono que encontramos aqui na terram sabemos que a água se trata de um dos requisitos mais importantes e fundamentais da vida, veremos ainda o quão plausível é a existência de vida alienígena na superfície abissal dessas pálidas rochas…

Astronomos tem encontrado uma grande quantidade de mundos completamente cobertos de água... ao que parecem, sem terra de modo algum.. então uma indagação válida vem à tona: quais as consequências disso para a vida? Quais as chances de haver vida por lá? De fato, é possível que no longínquo passado da Terra, nosso próprio planeta também não apresentasse continente algum, tendo sua superfície completamente recoberta por uma profunda camada de água.

Desse modo, em um momento onde a busca pela vida extraterrestre se tornou mais do que nunca uma missão possível através de avanços tecnológicos como o que logo presenciaremos com o telescópio James Webb, exploraremos agora os mundos subaquáticos

CAPÍTULO 1: SOMOS NORMAIS?

Seríamos nós normais? - Essa, aparentemente um simples questionamento filosófico, é ainda quase inesperadamente uma das perguntas responsáveis por mais assombrar e aterrorizar até mesmo os maiores astrônomos da atualidade, afinal, o quão provável é encontrarmos múltiplos planetas com condições semelhantes à terra, orbitando uma estrela similar ao sol, capaz adicionalmente de abrigar vida? Poderia nosso sistema solar ser um modelo para o que podemos esperar ver quando olhamos para além da Via Láctea, à procura de outros sistemas estelares? À medida que os dados continuam chegando, a resposta a essa pergunta realmente parece ser não, não somos normais, ou seja, não somos o padrão: somos um desvio, incomum e anormal, distinto de muitas maneiras do usual que preenche o universo exterior. Mas, em um universo tão vasto e monumental, mesmo o improvável pode parecer surpreendentemente frequente…

Sistemas estelares parecem ter uma grande variedade de planetas os orbitando. E ao que entendemos até agora, isso não é uma exceção no universo, mas uma regra. Planetas similares aos de nosso próprio sisema solar - mundos terrestres, de gás e de gelo. Mas também existem superterras, mini-netunos e júpiteres extremamente quentes. Até mesmo vemos hoje planetas localizados na zona habitável de suas estrelas, completamente cobertos por água líquida. Como oceanos com dezenas ou talvez até centenas de quilômetros de profundidade. Como seria estar em um desses mundos - e, claro, a grande questão que ainda nos resta saber: poderiam eles ser habitáveis?

Sabemos que a agua é um elemento primordial - aqui na Terra onde se encontra água, se encontra vida em abundancia.

Cerca de 71% da superfície da Terra é coberta por água. Mas se você pudesse recolher toda a água do planeta, e reuni-la em uma única esfera, por incrivel que pareça, você teria uma bola de água com apenas cerca de 1.385 quilômetros de diâmetro, que é cerca de metade do tamanho de Plutão.

O Universo, é claro, nos forneceu uma variedade infinita de planetas que também podemos nos comparar. Dos 4.000 exoplanetas confirmados encontrados até agora, muitos estão bem no meio entre mundos do tamanho da Terra e mundos maiores do tamanho de Netuno. O problema é que a maioria dos planetas teve apenas seu tamanho medido, e não sua massa, o que não fornece informação suficiente para se determinar sua composição. Há uma ideia intrigante de que muitos desses mundos são gasosos, mas na verdade feitos principalmente de água em torno de um minúsculo núcleo rochoso.

Em setembro de 2020, astrônomos anunciaram que haviam descoberto vapor d'água na atmosfera de um exoplaneta, denominado K2-18b, que está localizado na zona habitável de sua estrela. Este planeta não é nada parecido com o que temos aqui no Sistema Solar, com uma massa 8 vezes maior que a da Terra. Isso o torna uma super-Terra ou um mini-Netuno. Mas esta foi a primeira vez que o vapor d'água foi encontrado na zona habitável de uma estrela, uma região favorável para a água existente estar em estado líquido. Como havia vapor da água na atmosfera, astrônomos concluiram que poderia haver água na superfície do planeta - talvez uma enorme quantidade. Isto significa que o planeta é habitável?

Com cerca de 8 vezes a massa da Terra e um raio de quase 2,7 vezes o tamanho do nosso planeta, a vida em K2-18b seria completamente diferente da que evoluiu por aqui, definitivamente.

Pesquisadores de exoplanetas calcularam que é praticamente impossível ter um planeta com o dobro do tamanho da Terra sem uma atmosfera muito densa. As observações mostram que ele tem uma espessa atmosfera de hidrogênio e hélio - como a superfície de Júpiter. Provavelmente tem um núcleo rochoso, mas este está bem profundo, rodeado por uma enorme quantidade de hidrogênio, hélio e, sim, um pouco de água. Sem mencionar o fato de que orbita ao redor de uma perigosa estrela anã vermelha flamejante que estaria constantemente varrendo o planeta com radiação mortal. O que torna esta descoberta emocionante é que os astrônomos conseguiram encontrar um planeta pequeno, perto de sua estrela, abrindo a possibilidade de futuras descobertas.

Mas astrônomos continuaram a estudar K2-18b e foram capazes de saber mais sobre o planeta por meio de uma variedade de modelos científicos e tentar descobrir o que realmente está acontecendo lá, e recentemente eles surgiram com três possibilidades:

É um mundo rochoso com um núcleo de 94% de ferro, com pouca água e uma atmosfera muito densa feita de hidrogênio e hélio.

Ou é um mini-Netuno com um núcleo semelhante ao da Terra e mais de 54% de água.

Ou ainda, e esta é uma possibilidade intringante, é um mundo aquático, com um pequeno núcleo semelhante ao da Terra e quase 90% de água com uma quantidade extremamente reduzida de hidrogênio e hélio.

Vamos falar sobre essa terceira possibilidade, pois ela abre algumas idéias interessantes em relação a habitabilidade de mundos oceânicos.

E se existisse um mundo com um pequeno núcleo rochoso cercado inteiramente por água liquida? É exatamente isso que a ciencia da astronomica parece estar encontrando...

CAPÍTULO 2: AGUA E VIDA

Estamos falando sobre oceanos que descem por centenas, talvez até milhares de quilômetros. O que isso significa para seus habitantes, se houvesse vida neste mundo?

Em um artigo publicado em 2019, os astrônomos analisaram uma variedade de mundos que já foram descobertos com 2 a 4 vezes o tamanho da Terra. A teoria prevalecente é que se tratam de mini-Netunos, núcleos rochosos rodeados por espessos envoltórios de gás hidrogênio, totalmente inabitáveis.

Mas os pesquisadores proporam que estes poderiam na realidade se tratar de mundos de água, implicando que estes estariam por toda parte. Desça à certa profundidade, e a pressão se tornará insuportável. A água líquida seria comprimida em formas exóticas de gelo que não ocorrem naturalmente aqui na Terra, formas somente feitas em laboratório. Eles agiriam como o manto da Terra, mas completamente feitos de gelo. Algumas centenas de quilômetros abaixo, esta camada dura de gelo cortaria completamente o contato entre seu pálido traje oceânico e seu núcleo rochoso interno, impedindo elementos como carbono, ferro e o silício de se misturar nos oceanos.

Então, obviamente, queremos água, mas não muita água. E se você tiver oceanos profundos com um fundo de mar rochoso, mas nenhum continente? Você pode ter temperaturas razoáveis?

A fim de um planeta ser habitável, cientistas planetários costumam presumir que é preciso algo como a Terra, com continentes e oceanos, para permitir que os nutrientes circulem da terra para os oceanos e assim sustentar a vida aquática. Oceanos profundos sufocam os vulcões, e os impedem de lançar dióxido de carbono diretamente na atmosfera para assim contribuir com o aquecimento do planeta. Sem rochas na superfície, eles não têm como retirar o dióxido de carbono da atmosfera novamente para resfriar termicamente o planeta.

Um estudo recente de pesquisadores da Universidade de Chicago, indica que este pode não ser o caso. O grupo de pesquisa simulou em um computador milhares de planetas gerados aleatoriamente e acompanharam a evolução de seus climas ao longo de bilhões de anos. Eles descobriram que cerca de 10% dos mundos aquáticos têm a mistura certa de produtos químicos gerais para que o oceano e a atmosfera possam estar em equilíbrio perfeito, circulando o dióxido de carbono entre o ar e a água, mantendo as temperaturas agradáveis ​​e estáveis.

Na verdade, planetas ao redor de estrelas anãs vermelhas podem ser os candidatos ideais, já que essas estrelas dariam a seus planetas bilhões e até trilhões de anos de luz e calor constantes (após um período inicial realmente turbulento).

Há evidências crescentes de que a própria Terra costumava ser um mundo aquático por longos períodos de tempo, sem qualquer solo onde se pisar. Hoje, a maior parte da Terra é ainda coberta por água, mas agora temos inúmeros continentes nos quais a vida foi capaz de prosperar. Há evidência, contudo, de que este nem sempre pode ter sido o caso…

Geólogos observaram e analisaram as formações rochosas expostas no oeste da Austrália das quais contém porções muito bem preservadas da crosta oceânica que se formou há cerca de 3,2 bilhões de anos. Eles foram capazes de medir os isótopos de oxigênio, lhes dando pistas sobre como os oceanos e as rochas interagiam entre si naquela época da história. Ao que tudo sugere, parecia que esses mares imemoriais continham maiores quantidades dos isótopos mais pesados de oxigênio que normalmente seriam puxados pelos continentes do planeta. Em outras palavras, naquela época da história da Terra, não havia continentes, apenas oceanos de várias profundidades em todo o planeta. Só mais recentemente os próprios continentes foram formados.

A grande questão, claro, é de onde veio a vida na Terra...

A ideia mais estabelecida é que ele se formou em algum tipo de terra rica em nutrientes na qual estava presente também subsídios aquáticos.

Mas, e se não houvesse nenhum continente na terra naquela época? Isso significa que a explicação alternativa, de que a vida se formou em torno das aberturas vulcânicas no fundo do oceano, pode ser mais provável. E se a vida foi capaz de se formar aqui na Terra em um ambiente puramente aquático, isso dá esperança à possibilidade de encontrarmos vida em outros mundos oceânicos lá fora no Universo. À medida que novos telescópios entram em operação e os astrônomos continuam a refinar suas técnicas, pode ser que os mundos oceânicos em zonas habitáveis sejam muito mais comuns do que esperávamos.

Agora a questão é: quais planetas são realmente habitáveis e quais são apenas enormes pedaços de água, estéril e sem vida?

Em nossa incansável busca por responder essa e outras questões, nós criamos, descobrimos e desenvolvemos… hoje, novamente nos encontramos prestes a nos deparar com um novo ponto de inflexão em nosso pensamento, um ponto onde veremos um pouco melhor realidade do universo que nos cerca através da visão otimizada e aperfeiçoada proporcionada pelo novo telescópio James Webb: a maior das façanhas tecnológicas da última década, uma verdadeira máquina do tempo desenvolvida em mais de 20 anos de árdua pesquisa, capaz de olhar aos confins do universo e averiguar seus mais de 13 bilhões de anos de existência, a ferramenta que nos auxiliará na procura pela vida extraterrestre, uma procura que, independente do resultado, nos trará preocupações e inquietações; como disse uma vez Arthur C. Clarke: “Existem somente duas possibilidades: ou estamos sozinhos no Universo ou não. Ambas são igualmente assustadoras.”.