Calor abrasador, pilares de cinzas escuras, fontes de lava jorrando. As erupções vulcânicas na Terra são paradoxos de vida e morte, embora não sejam nada comparadas a planetas inteiros embalsamados em tal pesadelo.
Mundos de lava e outros corpos vulcanicamente ativos são alguns dos destinos cósmicos mais fascinantes que os astrônomos já descobriram, e ainda alguns dos mais evasivos cientificamente. O primeiro lote de descobertas do Telescópio Espacial James Webb pode revelar seus segredos com mais detalhes, quando combinado com pesquisas já em andamento. Em uma próxima edição da revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, uma equipe de cientistas da Universidade de Cornell pegou dados existentes de composição atmosférica e de superfície para entender os mantos – ou o interior – de 16 exoplanetas diferentes, modelando e sintetizando-os aqui na Terra. . Eles foram capazes de criar e resfriar lava artificial de outros locais distantes em nosso universo dentro do laboratório, sem necessidade de erupção vulcânica.
Dado que os exoplanetas são difíceis de alcançar até mesmo por nossas sondas espaciais mais distantes, raramente houve estudos experimentais feitos nesses mundos distantes, diz Esteban Gazel, principal autor do estudo e professor de engenharia da Universidade de Cornell, que estuda geoquímica e vulcanologia. A nova pesquisa de sua equipe é a primeira a fornecer uma “biblioteca de composição” para possíveis superfícies de exoplanetas exóticos – um rolodex de blocos de construção que os caçadores de exoplanetas podem consultar em sua busca por planetas distantes e ambientes espaciais de fogo. Em seu laboratório, Gazel e seus colegas combinaram meticulosamente dados de metalicidade de estrelas, algoritmos de modelagem termodinâmica e experimentos físicos para preparar seus lotes de lava sintética usando diferentes medições de produtos químicos iniciais, como óxido de magnésio, óxido de ferro e dióxido de silício. O resultado final foram várias rochas ígneas porosas, magma cristalizado com vidro e minerais que você pode tocar sem queimar seus membros.
Eventualmente, os astrônomos poderiam usar os dados da equipe dos experimentos de lava para interpretar o interior de diferentes exoplanetas. No futuro, esta brochura interplanetária poderia até ser usada para lançar luz sobre os primórdios da Terra. “Existem tantos exoplanetas por aí em diferentes estágios evolutivos”, diz Gazel. “Se pudermos descobrir sua composição, isso nos dará muitas informações sobre como nosso planeta evoluiu.”
Antes do alvorecer de seus brilhantes oceanos azuis e imponentes florestas verdes, a Terra também era um planeta de lava – derretido e inabitável. Em um ponto de sua vida de 4,5 bilhões de anos, o planeta pode ter se parecido com a paisagem infernal de outras Terras superdimensionadas, como 55 Cancri e residindo a cerca de 41 anos-luz de distância. Hoje, sabemos que os vulcões são vitais para gerar e sustentar a vida, pois esses processos voláteis ajudam no resfriamento atmosférico, na formação da terra e na transformação da sujeira morta em carne fértil mais uma vez.
Embora usar outros planetas para investigar nossas origens quentes não seja uma abordagem nova, seria natural esperar que planetas alienígenas possuíssem elementos estranhos – compostos químicos ou materiais que não poderíamos replicar na Terra. No entanto, Lisa Kaltenegger, coautora do estudo e diretora do Instituto Carl Sagan em Cornell e professora associada de astronomia, diz que não é o caso. Ela explica que, embora possam parecer diferentes a olho nu, muitos planetas e estrelas em nossa vizinhança celestial contêm os mesmos ingredientes celestes, apenas dispostos de maneiras diferentes.
“Quando olhamos para outras estrelas, vemos os discos ao redor delas que formam os planetas”, diz ela. “E até agora nesses discos, não encontramos nada que não possamos explicar.” Isso significa que sua equipe conseguiu criar todas as 16 superfícies sintéticas com materiais químicos facilmente encontrados aqui na Terra. Kaltenegger diz que seu trabalho está apenas começando a criar uma imagem maior do cosmos e só continuará a melhorar. Eles planejam extrair dados de exoplanetas do Telescópio Espacial James Webb, que se tornarão mais precisos ao longo do tempo.
Apesar de alguns problemas de calibração desde o lançamento inicial dos dados do telescópio, Karl Gordon, astrônomo do Space Telescope Science Institute, diz que esses pequenos contratempos são esperados em qualquer missão. A única diferença desta vez, diz ele, é a rapidez com que os cientistas estão aproveitando os dados. “A melhor maneira de descrever a calibração é uma exponencial”, diz ele. “Logo no começo, não é tão bom, e depois fica cada vez melhor rapidamente.”
Kaltenegger concorda que os problemas de calibração são meros “degraus”, que começarão a ser esclarecidos à medida que a missão do JWST continuar.
“Acho que quanto mais tempo tivermos com os dados, melhor seremos para descobrir nuances que ainda nem vemos”, diz ela.
Publicado em 07/10/2022 06h11
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