Mundos aquáticos alienígenas com oceanos 500 vezes mais profundos que os da Terra

Os astrónomos disseram em dezembro de 2022 que identificaram os primeiros mundos aquáticos verdadeiros, ao contrário de qualquer outro no nosso sistema solar. Estes exoplanetas são ambos ligeiramente maiores do que a Terra. No entanto, a sua densidade situa-se entre a de um mundo rochoso como o nosso, e os planetas exteriores do nosso sistema solar, que são gaseificados.

A comunidade científica acredita que estes mundos devem ter oceanos globais pelo menos 500 vezes mais profundos do que a profundidade média dos oceanos da Terra, que, pelo contrário, chamavam simplesmente um folheado húmido numa bola rochosa.

Imagine um planeta que seja todo ele um oceano

Os dois mundos orbitam uma estrela anã vermelha chamada Kepler-138, que está a 218 anos-luz de distância na direção da nossa constelação Lira, a Harpa.

Apesar de no passado os cientistas terem produzido teorias sobre a existência de mundos aquáticos globais como estes, com base nalguns indícios, estes são os primeiros mundos específicos para os quais existem agora boas provas. A descoberta aconteceu quando utilizavam os dados dos telescópios espaciais Hubble e Spitzer.

A descoberta e o artigo científico com os dados recolhidos pela equipa da astrónoma Caroline Piaulet do Trottier Institute for Research on Exoplanets (iREx) da Universidade de Montreal, está publicado para revisão dos pares na Nature Astronomy.

Kepler-138c e Kepler-138d são apenas mundos aquáticos

Pensamos na Terra, claro, como um mundo aquático, com a sua superfície maioritariamente coberta por oceanos. Mas estes dois novos exoplanetas - Kepler-138c e Kepler-138d - parecem ter oceanos com pelo menos 1.600 km de profundidade. Isso é cerca de 500 vezes mais profundo do que a profundidade média dos oceanos da Terra.

As luas oceânicas no nosso próprio sistema solar, tais como Europa, Enceladus e outras, seriam a analogia mais próxima. Mas ambas são luas muito mais pequenas, não planetas, com uma crosta de gelo sobre os seus oceanos. Estes novos planetas são como que versões muito maiores e mais quentes das luas oceânicas.

Imagine versões maiores de Europa ou Enceladus, as luas ricas em água que orbitam Júpiter e Saturno, mas trazidas muito mais perto da sua estrela. Em vez de uma superfície gelada, elas abrigariam grandes envelopes de vapor de água.

Disse Caroline Piaulet.

Segundo o co-autor do estudo, Björn Benneke, da Universidade de Montreal, antes pensava-se que os planetas que eram um pouco maiores que a Terra eram grandes bolas de metal e rocha, como as versões em escala da Terra, e foi por isso que lhes chamámos super-terras.

No entanto, este estudo prova que estes dois planetas, Kepler-138c e d, são de natureza bastante diferente e que uma grande fração do seu volume total é provavelmente composta por água. É a melhor prova de que os mundos aquáticos, um tipo de planeta que foi teorizado pelos astrónomos, existem há muito tempo.

À esquerda está a Terra e à direita está a visualização hipotética da NASA de Kepler-138d. No entanto, observe que esta visualização foi feita com base na suposição de que Kepler-138d é um mundo rochoso. A proporção de tamanho provavelmente é precisa.

Calma, são mundos aquáticos, mas não como a Terra

Enquanto os oceanos são compostos por água, como na Terra, os investigadores acreditam que estes são muito diferentes dos nossos próprios oceanos. As evidências sugerem que eles são significativamente mais quentes e sob uma pressão muito elevada. Pode até não haver uma fronteira afiada entre o topo dos oceanos e as atmosferas dos planetas.

A título de exemplo, Piaulet referiu que a atmosfera do Kepler-138d é quente e provavelmente composta de vapor.

A temperatura na atmosfera de Kepler-138 d é provavelmente acima do ponto de ebulição da água. Portanto, será de esperar uma atmosfera densa e espessa feita de vapor neste planeta. Só sob essa atmosfera de vapor poderia haver potencialmente água líquida a alta pressão, ou mesmo água noutra fase que ocorre a altas pressões, chamada fluido supercrítico.

Ambos os planetas também orbitam perto da sua estrela, e não se encontram na zona habitável onde as temperaturas nos planetas rochosos poderiam permitir a existência de água líquida. Isto significa água líquida na forma como estamos habituados a vê-la, em lagos ou mais oceanos semelhantes à Terra. Mas como estes dois planetas estão muito mais próximos da sua estrela, as suas atmosferas são sobreaquecidas e vaporizadas, com água líquida mais profunda a alta pressão.

2 outros planetas no sistema Kepler-138

O sistema Kepler-138 também contém dois planetas adicionais. O Kepler-138b é também rochoso e ainda mais pequeno, próximo do tamanho de Marte, com uma massa calculada para ser 0,07 vezes superior à da Terra.

Já o Kepler-138 é o mais afastado da estrela. Encontra-se apenas dentro do bordo interior da zona habitável, e orbita a sua estrela em 38 dias (a Terra demora 365 dias a orbitar a sua estrela, o Sol). Os astrónomos ainda não têm a certeza do seu tamanho exato, mas o estudo sugere que é maior que o Kepler-138b, com uma massa 0,43 vezes maior que a da Terra. No entanto, ao contrário dos três primeiros planetas, a sua órbita não transita em frente da sua estrela, o que dificulta o seu estudo.

Os trânsitos de Kepler-138b, c e d são detetados na curva de luz de Kepler, mas enquanto Kepler-138e deve ser maior que Kepler-138b, o seu trânsito não é detetado. Como tal, os astrónomos interpretam isto como tendo origem numa provável configuração não transitória da órbita de Kepler-138 e.

Globalmente, os resultados mostram que nem todas as super-terra são rochosas. Alguns, como o Kepler-138 c e d, podem ser em grande parte água. E os astrónomos esperam encontrar mais.