Os astrônomos continuam a encontrar mundos potencialmente habitáveis em torno de pequenas estrelas vermelhas. Mas esses mundos estão quase certamente travados de forma maré, com um lado do planeta constantemente voltado para sua estrela.
Isso representa um grande desafio para a possibilidade de vida nesses planetas alienígenas, mas novas pesquisas sugerem uma maneira de resfriar esses planetas de maneira mais uniforme: as correntes oceânicas girando ao redor do mundo mais rápido do que giram.
Travando-o
Estamos encontrando toneladas de exoplanetas por aí. Com a missão Kepler da NASA (cujos bancos de dados ainda são frutíferos após a morte do telescópio espacial), o Transiting Exoplanet Survey Satellite da agência e dezenas de missões terrestres, os astrônomos estão descobrindo mundo após mundo orbitando estrelas distantes. O objetivo final: encontrar um planeta parecido com a Terra orbitando uma estrela parecida com o sol na distância certa para que o calor que o planeta recebe de sua estrela seja apenas o suficiente para derreter o gelo, mas não muito quente para fervê-lo.
Esta é a “zona habitável”, a região em torno de cada estrela onde a água líquida pode permanecer boa e líquida. E embora ainda não tenhamos encontrado uma cópia exata da Terra, chegamos perto: planetas quase do tamanho do nosso, orbitando dentro da zona habitável, mas em torno de pequenas estrelas anãs vermelhas.
Por um lado, isso é incrível, porque as anãs vermelhas são de longe o tipo mais comum de estrela na galáxia e, portanto, deve haver uma grande quantidade de planetas em uma infinidade de zonas habitáveis. Mas, por outro lado, é meio frustrante, por causa de algo conhecido como travamento de maré.
Quando um objeto pequeno orbita perto de um objeto grande (como, digamos, a lua ao redor da Terra ou um planeta ao redor de uma estrela), o objeto maior aumentará as marés no menor. (Tecnicamente, o objeto menor também aumenta as marés no objeto maior, mas eles não são tão grandes e não precisamos nos preocupar com isso agora.) Com esses pedaços extras de maré, o objeto menor desenvolverá lentamente uma preferência desequilibrada : em vez de obter qualquer rotação antiga que desejar, ele acabará “travando”.
Este bloqueio força a rotação do objeto pequeno para coincidir com sua órbita ao redor do objeto maior. Você pode ver os resultados disso apenas olhando para a lua cheia: como a lua está presa à Terra, ela sempre apresenta a mesma face para nós, e não foi até a era espacial que pudemos ter um vislumbre de sua parte traseira.
A melhor rotação
O bloqueio de maré é uma má notícia para a vida. Se você está em um planeta orbitando uma estrela anã vermelha, sua luz é tão fraca que você precisa ser esmagado contra aquela estrela para entrar em sua zona habitável. Perto o suficiente para que você fique travado de forma maré. Isso significa que um lado do planeta estará constantemente voltado para o sol, enquanto o outro estará bloqueado na meia-noite permanente.
Assim, embora em média as temperaturas do planeta possam ser pêssego, um lado estará muito quente e o outro muito frio.
A menos que haja uma maneira de transportar o calor do lado quente para o lado frio.
Devido à inclinação da Terra, nosso planeta é aquecido de forma desigual pelo sol e, em resposta, tenta equilibrar tudo por meio do vento e das correntes oceânicas, que transportam constantemente o calor de um lugar para outro.
Mas, para transportar calor com eficiência em um planeta bloqueado por maré, essas correntes precisam girar em excesso – elas precisam se mover mais rápido do que a rotação do próprio planeta, se tiverem alguma chance de aquecer o lado noturno e esfriar o dia lateral.
A super-rotação já é bem conhecida em atmosferas planetárias. A atmosfera de Vênus, por exemplo, gira em torno da superfície a cada quatro dias terrestres, enquanto a própria superfície leva preguiçosos 243 dias terrestres para completar uma única rotação. Titã, a maior lua de Saturno, provavelmente tem uma atmosfera super-rotativa. Acontece até na Terra: ventos de grande altitude acima do equador são ocasionalmente capazes de super-rotação.
Atmosferas superrotativas são ótimas e tal, mas o verdadeiro negócio quando se trata de transporte de calor não é o ar, mas a água. Se um exoplaneta bloqueado por maré realmente deseja permanecer ameno, é melhor que as correntes oceânicas se movam mais rápido.
Física em um mundo exótico
Isso é exatamente o que um novo estudo, publicado recentemente no jornal pré-impresso arXiv, começou a examinar. E esse estudo tem algumas boas notícias a relatar: dependendo das condições, os exoplanetas bloqueados por maré são capazes de super-rotação oceânica.
De acordo com o estudo, a super-rotação nos oceanos alienígenas é inicialmente impulsionada por ventos fortes e, em seguida, amplificada por ondas de águas profundas nos oceanos. Essas ondas, conhecidas como ondas de Kelvin e Rossby, são comuns a qualquer oceano em um planeta em rotação, incluindo a Terra, onde são responsáveis pela formação de sistemas de pressão gigantescos e correntes de jato.
Em um planeta bloqueado pelas marés, a mesma física se aplica, e essas ondas amplificam-se mutuamente para impulsionar correntes maciças de água, mais rápido do que o próprio planeta gira.
Os pesquisadores descobriram que essas correntes super-rotativas só são possíveis no equador e, naturalmente, isso pode ser prejudicado por uma variedade de fatores desconhecidos. Se houver um continente grande o suficiente no caminho, por exemplo, ele pode parar os mortos atuais nos trilhos. Se o planeta estiver inclinado ou tiver um oceano muito raso, isso também pode impedir que a super-rotação ocorra.
Mesmo assim, a super-rotação das correntes oceânicas em exoplanetas bloqueados pelas marés é certamente possível, o que é um alívio para quaisquer esperanças e sonhos de vida alienígena nesses exoplanetas. Quanto mais suas atmosferas e oceanos puderem transportar calor ao redor desses mundos, maior será a chance de a vida prosperar.
Publicado em 09/03/2021 09h37
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