Os astrónomos descobriram que um exoplaneta com mais do dobro do tamanho da Terra é potencialmente habitável. Este dado for recolhido quando foi alargada a procura por vida a planetas significativamente maiores que a Terra, mas menores que Neptuno.
Chama-se K2-18b e tem potencial para hospedar água líquida em condições habitáveis sob a sua atmosfera rica em hidrogénio.
A Terra está condenada, desaparecerá, se não for antes, será daqui a 5 mil milhões de anos quando o nosso Sol se transformar numa Gigante Vermelha. É certo que nós não estaremos cá e neste espaço de tempo, nem conseguiremos imaginar o que acontecerá na Terra. Contudo, esta é uma realidade que contem uma grande possibilidade de ser o fim da vida no planeta que hoje chamamos de casa. Por isso, e não só, a humanidade quer outros planetas para chamar de lar.
Assim, encontrar uma Terra 2.0 é um dos muitos objetivos da exploração espacial.
Exoplaneta K2-18b tem potencial para ser o novo lar dos humanos
Uma equipa da Universidade de Cambridge usou a massa, o raio e os dados atmosféricos do exoplaneta K2-18b. Como resultado, determinou-se que é possível que o planeta hospede água líquida em condições habitáveis sob a sua atmosfera rica em hidrogénio.
O exoplaneta K2-18b, a 124 anos-luz de distância, tem 2,6 vezes o raio e 8,6 vezes a massa da Terra, e orbita a sua estrela dentro da zona habitável. Por esses lados, as temperaturas podem permitir a existência de água líquida.
Este planeta já é nosso conhecido. Se bem se lembram, ano passado foi notícia quando duas equipas diferentes relataram a deteção de vapor de água na sua atmosfera rica em hidrogénio. No entanto, a extensão da atmosfera e as condições por baixo continuavam desconhecidas.
Dado o grande tamanho de K2-18b, sugeriu-se que seria mais como uma versão mais pequena de Neptuno do que uma versão maior da Terra. No entanto, é esperado que um “mini-Neptuno” tenha um “invólucro” significativo de hidrogénio em redor de uma camada de água a alta pressão, com um núcleo interno de rocha e ferro. Se o invólucro de hidrogénio for demasiado espesso, a temperatura e pressão à superfície da camada de água seriam demasiado grandes para suportar vida.
O vapor de água já foi detetado nas atmosferas de vários exoplanetas, mas mesmo que o planeta esteja na zona habitável, isso não significa necessariamente que existam condições habitáveis à superfície. Para estabelecer as perspetivas de habitabilidade, é importante obter uma compreensão unificada das condições interiores e atmosféricas do planeta – em particular, se a água líquida pode existir sob a atmosfera.
Referiu Dr. Nikku Madhusudhan do Instituto de Astronomia de Cambridge, que liderou a nova investigação.
Afinal o planeta K2-18b poderá ser mais parecido com a Terra que com Neptuno
Madhusudhan e a sua equipa mostraram que, apesar do tamanho de K2-18b, o seu invólucro de hidrogénio não é necessariamente muito espesso. Além disso, camada de água pode ter as condições ideais para suportar vida. Usaram as observações existentes da atmosfera, bem como a massa e o raio, para determinar a composição e a estrutura da atmosfera e do interior usando modelos numéricos detalhados e métodos estatísticos para explicar os dados.
Os investigadores confirmaram que a atmosfera é rica em hidrogénio com uma quantidade significativa de vapor de água. Também descobriram que os níveis de outras substâncias químicas, como metano e amónia, estavam abaixo do esperado para uma tal atmosfera. Ainda não se sabe se esses níveis podem ser atribuídos a processos biológicos.
Conforme foi referido, a equipa usou então as propriedades atmosféricas como condições limite para modelos do interior planetário. Exploraram uma ampla gama de modelos que podiam explicar as propriedades atmosféricas, bem como a massa e raio do planeta. Nesse sentido, foi possível obter a gama de possíveis condições no interior, incluindo o tamanho do invólucro de hidrogénio e as temperaturas e pressões na camada de água.
Queríamos saber a espessura do invólucro de hidrogénio – qual a profundidade deste hidrogénio. Embora esta seja uma pergunta com várias soluções, mostrámos que não precisamos de muito hidrogénio para explicar todas as observações.
Explicou o coautor Matthew Nixon, estudante de doutoramento do Instituto de Astronomia de Cambridge.
Pode existir um oceano por baixo da atmosfera do K2-18b
Os investigadores descobriram que a extensão máxima do invólucro de hidrogénio permitida pelos dados é de cerca de 6% da massa do planeta, embora a maioria das soluções exija muito menos. A quantidade mínima de hidrogénio é cerca de um milionésimo da massa, semelhante à fração de massa da atmosfera da Terra. Em particular, vários cenários permitem um mundo oceânico, com água líquida por baixo da atmosfera a pressões e temperaturas semelhantes às encontradas nos oceanos da Terra.
Este estudo abre a busca por condições habitáveis e por assinaturas biológicas para lá do Sistema Solar a exoplanetas significativamente maiores que a Terra, além dos exoplanetas parecidos com a Terra. Em adição, planetas como K2-18b são mais acessíveis a observações atmosféricas com instalações observacionais atuais e futuras. As restrições atmosféricas obtidas neste estudo podem ser refinadas usando observações futuras com grandes instalações, como o futuro Telescópio Espacial James Webb.
Os resultados foram divulgados na revista The Astrophysical Journal Letters.