Habitabilidade
O intemperismo das rochas de silicato desempenha um papel importante para manter o clima da Terra firme.
Cientistas liderados pela Universidade de Berna e pelo centro nacional suíço de competência em pesquisa (NCCR) PlanetS, investigaram os princípios gerais desse processo. Seus resultados podem influenciar a forma como interpretamos os sinais de mundos distantes – incluindo aqueles que podem sugerir vida.
As condições na Terra são ideais para a vida. A maioria dos lugares em nosso planeta não são nem muito quentes nem muito frios e oferecem água líquida. Esses e outros requisitos para a vida, entretanto, dependem delicadamente da composição correta da atmosfera. A quantidade insuficiente ou excessiva de certos gases – como o dióxido de carbono – e a Terra podem se tornar uma bola de gelo ou uma panela de pressão. Quando os cientistas procuram planetas potencialmente habitáveis, um componente-chave é, portanto, sua atmosfera.
Às vezes, essa atmosfera é primitiva e consiste em grande parte dos gases que existiam quando o planeta se formou – como é o caso de Júpiter e Saturno. Em planetas terrestres como Marte, Vênus ou Terra, no entanto, essas atmosferas primitivas são perdidas. Em vez disso, suas atmosferas restantes são fortemente influenciadas pela geoquímica de superfície. Processos como o desgaste das rochas alteram a composição da atmosfera e, portanto, influenciam a habitabilidade do planeta.
Como exatamente isso funciona, especialmente em condições muito diferentes das da Terra, é o que uma equipe de cientistas, liderada por Kaustubh Hakim, do Centro para o Espaço e Habitabilidade (CSH) da Universidade de Berna e do NCCR PlanetS, investigou. Seus resultados foram publicados hoje no The Planetary Science Journal.
As condições são decisivas
“Queremos entender como as reações químicas entre a atmosfera e a superfície dos planetas mudam a composição da atmosfera. Na Terra, esse processo – o intemperismo das rochas de silicato auxiliado pela água – ajuda a manter um clima temperado por longos períodos de tempo”, Explica Hakim. “Quando a concentração de CO2 aumenta, as temperaturas também aumentam por causa do efeito estufa. Temperaturas mais altas levam a chuvas mais intensas. Aumentam as taxas de intemperismo do silicato, que por sua vez reduzem a concentração de CO2 e consequentemente diminuem a temperatura”, diz o pesquisador.
No entanto, não precisa necessariamente funcionar da mesma maneira em outros planetas. Usando simulações de computador, a equipe testou como diferentes condições afetam o processo de intemperismo. Por exemplo, eles descobriram que mesmo em climas muito áridos, o intemperismo pode ser mais intenso do que na Terra se as reações químicas ocorrerem com rapidez suficiente. Os tipos de rocha também influenciam o processo e podem levar a taxas de intemperismo muito diferentes, de acordo com Hakim. A equipe também descobriu que em temperaturas em torno de 70 ° C, ao contrário da teoria popular, as taxas de intemperismo do silicato podem diminuir com o aumento da temperatura. “Isso mostra que, para planetas com condições muito diferentes das da Terra, o intemperismo pode desempenhar papéis muito diferentes”, diz Hakim.
Implicações para habitabilidade e detecção de vida
Se os astrônomos algum dia encontrarem um mundo habitável, provavelmente será no que eles chamam de zona habitável. Esta zona é a área ao redor de uma estrela, onde a dose de radiação permitiria que a água se tornasse líquida. No sistema solar, esta zona fica aproximadamente entre Marte e Vênus.
“A geoquímica tem um impacto profundo na habitabilidade dos planetas da zona habitável”, salienta Kevin Heng, coautor do estudo e professor de astronomia e ciências planetárias da Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS. Como os resultados da equipe indicam, o aumento das temperaturas pode reduzir o intemperismo e seu efeito de equilíbrio em outros planetas. O que seria potencialmente um mundo habitável poderia se transformar em uma estufa infernal.
Como Heng explica ainda, compreender os processos geoquímicos em diferentes condições não é importante apenas para estimar o potencial de vida, mas também para sua detecção. “A menos que tenhamos alguma ideia dos resultados dos processos geoquímicos em condições variáveis, não seremos capazes de dizer se bioassinaturas – possíveis indícios de vida como a Fosfina que foi encontrada em Vênus no ano passado – realmente vêm de atividade biológica”, a pesquisadora conclui.
Publicado em 13/03/2021 15h57
Artigo original:
- http://astrobiology.com/2021/03/how-the-habitability-of-exoplanets-is-influenced-by-their-rocks.html
Estudo original: