Distância, água e gás: como a vida começou nos exoplanetas

Estrela-mãe e distância para ela

A vida em outros planetas pode ser diferente de tudo na Terra -

pode ser uma vida que não conhecemos.Mas faz sentido, pelo menos no início, procurar algo mais familiar; é muito mais fácil de encontrar. Vale a pena começar pela zona habitável, ou a área ao redor de uma estrela onde a temperatura da superfície do planeta pode permitir o acúmulo de água. Isto significa que deveria aquecer o planeta, mas não incinerar toda a vida nele.

A zona habitável, ou zona habitável, éuma área condicional no espaço, determinada a partir do cálculo de que as condições na superfície dos planetas nele serão próximas às condições da Terra e garantirão a existência de água na fase líquida.

Planetas do tamanho da Terra em órbitas amplasEm torno de estrelas como o Sol, é muito mais difícil de detectar do que gigantes gasosos perto de anãs vermelhas. Mesmo que exista um mundo rochoso próximo a elas, essas estrelas têm um hábito que é perigoso para qualquer vida, especialmente em tenra idade. O fato é que flashes poderosos irrompem em sua superfície. Eles podem simplesmente esterilizar planetas em órbita próxima, onde a vida apenas começou a surgir.

Uma vez que nosso Sol alimentou a vida na Terra quaseCom 4 bilhões de anos, a sabedoria convencional sugere que essas estrelas serão as principais candidatas a outros mundos potencialmente habitáveis. No entanto, estrelas amarelas do tipo G, como nosso Sol, são raras em nossa galáxia.

Estrelas ligeiramente mais frias e menos brilhantesdo que o nosso Sol, as anãs laranja (ou anãs K) são consideradas por alguns cientistas como potencialmente melhores para a vida avançada. Eles podem queimar continuamente por dezenas de bilhões de anos. Isto abre um vasto período de tempo para a evolução biológica, permitindo um número infinito de experiências para produzir formas de vida sustentáveis. E para cada estrela como o nosso Sol, há três vezes mais anãs laranja na Via Láctea.

As anãs K são notáveis ​​porque têmpropriedades intermediárias de estrelas do tipo solar mais raras, mais brilhantes, mas de vida curta (classe G) e numerosas anãs vermelhas (classe M). Estrelas K são as melhores candidatas a estrela hospedeira de um planeta habitável.

No entanto, dado que não são tantos, os cientistasplaneja estudar mundos em torno das anãs-M. A primeira oportunidade de usar observações para caracterizar pequenos ambientes exoplanetários e talvez procurar bioassinaturas é esperada com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb (JWST). Ele apenas observará pequenos planetas orbitando anãs vermelhas. Eles são menores, mais frios, mais vermelhos, mas mais numerosos do que estrelas como o nosso Sol.

Agua é a fonte da vida

A água desempenha um papel extremamente importantea circulação global de matéria e energia, o surgimento e manutenção da vida na Terra, a estrutura química dos organismos vivos, a formação do clima e do tempo. É a substância mais importante para todos os seres vivos do nosso planeta. Portanto, os cientistas têm certeza de que, se houver vida em algum lugar do espaço, ela precisará de água.

O planeta K2-18b orbita sua estrela hospedeira vermelha escura na ilustração. Este exoplaneta — o primeiro desse tipo a conter vapor d'água em sua atmosfera.

A propósito, a nova missão Perseverance da NASA seráprocure sinais de vida microbiana antiga, estude a geologia e o clima do planeta, colete amostras de rochas e sedimentos. É importante notar que o rover pousou na cratera de Jezero, uma cratera de impacto em Marte, no oeste de Isis Planitia, perto da borda leste de Syrtis Major, com um diâmetro de cerca de 49 km. Os cientistas têm certeza de que a cratera já esteve cheia de água; Nele fluem canais de rios secos, um dos quais forma um delta pronunciado. Além disso, a cratera contém depósitos de argila formados sob a influência da água.

Terra com 71% de sua superfície coberta por águaoceanos, é atualmente o único planeta conhecido no sistema solar que contém água líquida. Há evidências científicas de que em alguns satélites dos planetas gigantes (Júpiter, Saturno, Urano e Netuno) a água pode estar sob uma espessa crosta de gelo cobrindo o céu corpo. No entanto, não há actualmente nenhuma evidência clara da presença de água líquida no sistema solar, excepto na Terra. Oceanos e água podem estar presentes em outros sistemas estelares e/ou em seus planetas e outros corpos celestes em sua órbita. Por exemplo, o vapor de água foi descoberto em 2007 num disco protoplanetário a 1 UA. e. da jovem estrela MWC 480.

Em 2019, os astrônomos que usaram os dadosO Telescópio Espacial Hubble anunciou a descoberta de vapor d’água na atmosfera de um planeta do tamanho da Terra. Embora este exoplaneta orbite uma estrela menor que o nosso Sol, ele está dentro da zona habitável da estrela.

A descoberta foi o resultado de muitos anos de observaçãopor trás do exoplaneta K2-18b, uma super-Terra, que está a cerca de 111 anos-luz de nosso sistema solar. Foi descoberto em 2015 pela nave espacial Kepler da NASA.

Bioassinaturas e entre elas um novo gás

Hoje, a grande maioriaexoplanetas descobertos e confirmados por métodos indiretos. Apenas em casos raros os astrónomos conseguiram obter espectros de radiação reais que lhes permitem determinar com precisão a sua composição química. No entanto, isto mudará à medida que instrumentos de próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) ou o Observatório Nancy Grace (100 vezes mais poderoso que o seu antecessor, o Hubble), forem para o espaço.

Em palavras simples, estes únicosOs dispositivos serão capazes de observar o nosso Universo em comprimentos de onda mais longos, no infravermelho próximo e médio, e com sensibilidade significativamente maior do que os dispositivos em operação atualmente. As bioassinaturas incluem assinaturas químicas associadas à vida e a um processo biológico, e também indicam condições favoráveis ​​para isso. Anteriormente, tais marcadores eram considerados oxigênio e dióxido de carbono, que são produzidos por organismos vivos na Terra, água e metano liberados durante a decomposição de substâncias orgânicas, bem como alguns subprodutos (sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, monóxido de carbono, hidrogênio gás, e assim por diante). No entanto, tudo isso poderia acumular-se num planeta sem vida. Mas o isopreno é um composto quase único e raro. E é produzido por um grande número de diversas formas de vida (de bactérias a plantas e animais), evolutivamente distantes umas das outras.

De acordo com cálculos dos pesquisadores, “o originalplaneta" (no qual a vida começa a surgir) deve necessariamente ter uma grande quantidade de isopreno em sua atmosfera. Este foi o caso na Terra entre quatro e 2,5 mil milhões de anos atrás, quando os organismos unicelulares eram a única forma de vida e as cianobactérias fotossintéticas criaram lentamente uma atmosfera de oxigénio à volta da Terra. Portanto, agora a pesquisa se concentrará neste composto, relata o Universe Today.

Claro, a pesquisa vai enfrentar uma série decomplexidades. Não se sabe nem se isso levará à descoberta de vida extraterrestre durante o século XXI. Mas uma coisa é clara. Nos próximos anos, os astrônomos vão estudar em detalhes as atmosferas de milhares de exoplanetas e terão uma lista exaustiva de planetas com as bioassinaturas mais precisas, que podem usar para guiá-los em sua busca por vestígios específicos de vida em toda a galáxia.

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