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Durante anos, os cientistas debateram as possibilidades de vida em sete planetas fascinantes que orbitam a estrela Trappist-1, o sistema exoplanetário mais famoso. a razão? Embora muitos desses planetas orbitem na zona habitável de suas estrelas, a região ao redor de um corpo estelar onde a água líquida pode existir porque as temperaturas são ideais, esses mundos nem sempre foram confortáveis.
No passado, os exoplanetas Trappist-1 estavam sujeitos a condições mais extremas porque sua estrela-mãe era muito mais quente. Os cientistas pensavam anteriormente que durante aquelas centenas de milhões de anos escaldantes, qualquer água que pudesse ter ficado presa nas rochas desses planetas teria evaporado e se dissipado no espaço. Isso, é claro, destruiria a chance dos planetas Trappist-1 de desenvolver a vida como a conhecemos.
Mas um novo estudo, baseado em uma nova técnica para modelar a evolução atmosférica planetária, sugere que nem tudo pode estar perdido para a vida nos exoplanetas Trappist-1.
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Frank Celcis, astrônomo da Universidade de Bordeaux, na França, e seus colegas não tentaram provar que um sistema gravitacional de exoplanetas semelhantes à Terra orbitando uma estrela pequena e fria a apenas 40 anos-luz da Terra poderia hospedar vida. Em vez disso, eles ficaram frustrados com a natureza grosseira dos modelos atuais de atmosferas planetárias ricas em água. Eles queriam criar algo mais realista – algo que levasse em consideração as condições climáticas reais nesses planetas e não apenas um conjunto de suposições teóricas.
O desenvolvimento de atmosferas massivas e ricas em água é um passo crucial na evolução dos mundos oceânicos. Assim, uma melhor compreensão dessas atmosferas pode ajudar os cientistas a restringir com mais precisão onde existe vida no universo. De acordo com as teorias atuais, quando os planetas se formam, sua água está contida em suas rochas. Mas devido ao poderoso vulcanismo nos primeiros anos desses planetas nascentes, essa água evapora na atmosfera. Quando as condições são adequadas, esse vapor de água tem a oportunidade de condensar e formar um oceano líquido no qual a vida pode emergir. Mas quando as condições são adequadas, a questão permanece.
“No passado, quando estávamos modelando essas atmosferas, faríamos aproximações muito fortes, o que diria que essas atmosferas são móveis. Isso significa que a radiação estelar é depositada muito profundamente perto da superfície do planeta, e a forma como essa energia é transmitida, ” Celcis disse ao Space.com. org: “Up and Out Through Convection”
“O ar quente sobe e o ar frio desce e supomos que essa é a principal forma de energia ser transferida para fora da atmosfera e depois irradiada para fora. [into space]Ele continuou: “Isso torna nossas vidas muito mais simples, porque quando a convecção é a principal força motriz na atmosfera, conhecemos o gradiente de temperatura, sabemos como a temperatura varia com a pressão. Tudo se resume ao tipo de gás que você adiciona ao atmosfera.”
Mas as coisas não são tão simples em planetas reais.
Selcis explicou que a opacidade do gás que envolve o planeta muda com a altitude, o que afeta quanto calor é retido no interior e quanto escapa para o espaço sideral. Por muito tempo, os cientistas não conseguiram modelar nenhuma dessas variáveis. Essas mudanças na transparência e seus efeitos em outros processos na atmosfera permanecem um mistério. Isso levou Selsis e seus colegas a suspeitar que os resultados de simulações anteriores, que não incluíam tais informações, poderiam estar errados.
“Não ficamos totalmente satisfeitos com a suposição de convecção”, disse Selces. “Uma razão para isso é que, com atmosferas muito profundas, haverá menos luz atingindo a superfície. Provavelmente não o suficiente para conduzir a convecção.”
Isso e onde Trapista-1 ordem vem. Modelos anteriores mostraram que planetas com atmosferas ricas em água que recebem apenas cerca de 10% mais luz solar do que a Terra evoluem rapidamente. Aquecimento globalo processo de retenção de calor facilitado por alguns gases, que é notório por conduzir Das Alterações Climáticas No chão. Porque o vapor d’água é um forte gás de efeito estufa, pois a água continua a evaporar das rochas do planeta e a concentração de vapor d’água na atmosfera aumenta, e assim a temperatura na superfície do planeta sobe. Eventualmente, o planeta fica tão quente que sua crosta e manto derretem em um oceano de magma, liberando qualquer água restante presa na rocha para a atmosfera.
Gradualmente, ao longo de bilhões de anos, à medida que poderosos ventos estelares açoitam o planeta, essa água atmosférica se dissipa no espaço. O irmão mais quente da Terra Vênusque orbita cerca de 25 milhões de milhas (40 milhões de km) mais perto de sol Do que a terra faz, pensou-se que ele encontrou tal destino. Assim como os planetas na zona habitável de TRAPPIST-1. Embora a estrela Trappist-1 seja menor e mais fria que a estrela em nosso centro Sistema solarTodos os seus sete planetas orbitam a distâncias muito mais curtas do que a distância entre o sol e o planeta. Mercúrioo planeta mais interno do sistema solar.
“Pequenas estrelas vermelhas como Trappist-1 diminuem em luminosidade ao longo do tempo”, disse Selces. “Quando o sistema Trappist-1 se formou, os planetas que agora estão dentro da zona habitável, onde poderia existir água, foram expostos à radiação por centenas de milhões de anos a mais do que são hoje e isso significa que se eles tivessem água, essa água seria evaporaram.”
No entanto, o novo modelo desenvolvido por Selsis mostra que, embora as condições em todos esses planetas fossem, sem dúvida, infernais durante seus primeiros anos, eles podem não ter sido quentes o suficiente para derreter a crosta e os mantos dos planetas em magma. Isso significa que muita água pode ter escapado para dentro da rocha, anos depois, quando a estrela-mãe esfriou. Consequentemente, oceanos de água líquida podem ter se formado nesses planetas, que hoje podem abrigar vida próspera.
Em última análise, esses resultados podem ter grandes implicações para nossas chances de encontrar vida fora do nosso sistema solar como pequenas estrelas legais como Trappist-1, chamadas anãs vermelhasde longe o tipo mais comum de estrela em nosso universo via Láctea galáxia.
Por fim, os pesquisadores também dizem que as descobertas ajudarão os cientistas a interpretar suas descobertas. Telescópio Espacial James Webbque, além de suas explorações do universo primordial, procura vestígios de água em exoplanetas na Via Láctea.
o estudo Publicado na quarta-feira (9 de agosto) na revista Nature.
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