Inspirado pelos ciclos de Milankovitch que desempenham um papel no clima da Terra ao longo do tempo, uma nova pesquisa da Florida Tech examina como esses movimentos orbitais recorrentes podem afetar o clima dos exoplanetas.
“Variações Esporádicas de Órbita em Sistemas Multiplanetários Compactos e sua Influência no Clima de Exoplanetas”, um estudo do cientista exoplanetário da Florida Tech e astrobiólogo Howard Chen e pesquisadores da Georgia Tech, Universidade de Toronto e NASA Goddard Space Flight Center, apresenta novas pesquisas que analisa a rotação planetária associada ao ciclo de Milankovitch. As primeiras descobertas mostraram que sistemas multiplanetários com planetas próximos influenciam a taxa de rotação uns dos outros, e a taxa de rotação pode mudar drasticamente ao longo do tempo.
Chen está modelando sistemas para estudar os sete planetas no sistema TRAPPIST-1 para esta pesquisa.
Este trabalho pode ter grandes impactos no estudo de exoplanetas.
“Isso significa que a estrela brilha em um planeta de forma desigual em momentos diferentes”, disse Chen. “Não é mais o caso constante, fixo ou igual, que é a suposição usual para esses planetas ‘travados’. Em vez disso, é distribuído. A luz do sol é distribuída de maneira desigual pelo planeta. E isso tem implicações importantes para um subtipo de um planeta que são planetas na borda externa da zona habitável.”
Ao longo de milhões de anos, o clima médio da Terra mudou. Do ponto de vista geológico, isso acontece lentamente por causa das influências sutis, mas constantes, na órbita da Terra, como a lua, outros planetas e o sol. À medida que a órbita muda – causando assim as mudanças climáticas – a precessão (onde o eixo de rotação da Terra é apontado), a excentricidade (a forma da órbita da Terra) e a inclinação (o ângulo do eixo da Terra é inclinado em relação ao plano orbital da Terra) também mudam. É disso que tratam os ciclos de Milankovitch.
O efeito orbital que outros planetas podem ter na rotação um do outro é ainda mais dramático para planetas mais distantes da estrela hospedeira devido à força reduzida da dissipação das marés. O estudo descobriu que é um desafio aquecer planetas na borda externa devido a maiores graus de migração de longitude subestelar e aumento da histerese climática. Como essa deriva ocorre em escalas de tempo decadais, ela permite a formação de novo gelo marinho que aumenta o albedo da superfície do planeta, dificultando a subsequente deglaciação por aquecimento estelar.
Nem todos os sistemas planetários refletirão essa influência; certas características são necessárias para que as taxas de rotação planetárias sejam afetadas por outros planetas, disse Chen. O sistema deve ser um sistema multiplanetário compacto (ao contrário do nosso sistema solar) e deve ter planetas de um determinado tamanho e massa, porque planetas menos massivos não influenciarão as taxas de rotação de outros planetas. Por exemplo, enquanto Marte afeta ligeiramente a rotação da Terra, Júpiter tem um efeito maior na Terra.
No entanto, mesmo com as ressalvas, o que Chen descobriu é que os planetas na borda externa da zona habitável de sistemas multiplanetários compactos podem ter um clima muito diferente do que pesquisas anteriores descobriram.
Com base em sua modelagem, Chen também descobriu que a rotação poderia ser muito diferente se fossem incluídas interações mais realistas entre os planetas.
“O que podemos verificar são as previsões climáticas, a química da superfície do planeta”, disse ele. “Podemos olhar para a emissão térmica e então podemos ver a temperatura e as características da superfície desses planetas. É o que encontramos? Se for, então nosso modelo está correto.”
Publicado em 01/04/2023 00h21
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