A Terra é o único planeta conhecido por abrigar vida. No entanto, cientistas acham que alguns planetas podem ser ainda melhores que a Terra para sustentar formas de vida.A vida na Terra tem florescido nos últimos 3,7 bilhões de anos. O que começou como simples formas de vida microscópicas evoluiu para tipos multicelulares extremamente complexos, com várias funções corporais e sistemas de órgãos.
As condições na Terra que lhe permitiram abrigar vida são bem estabelecidas. A disponibilidade de água, sua magnetosfera, as condições atmosféricas e composição corretas, sua distância do Sol e muitos outros fatores desempenharam um papel essencial no desenvolvimento da vida.
No entanto, a Terra é o padrão ouro para a capacidade de um planeta abrigar vida? Existem planetas em outros sistemas estelares que são mais bem equipados para a manutenção e evolução da vida, tornando-os mais habitáveis do que a Terra?
Planetas super-habitáveis
Os astrobiólogos Rene Heller e John Armstrong tentaram responder a essas perguntas. Sua pesquisa, publicada em janeiro de 2014, tentou listar os fatores e restrições que considerariam um exoplaneta ou uma exolua como ‘super-habitável’.
Aqui, um planeta super-habitável se refere a um exoplaneta que é mais adequado para o desenvolvimento da vida do que a Terra. Heller e Armstrong argumentaram que um planeta ou lua não precisa estar dentro da zona habitável de sua estrela hospedeira para ser habitável. Eles dizem que o aquecimento de maré do planeta ou da lua (ou seja, calor decorrente dos efeitos das forças de maré agindo sobre um corpo) seria suficiente para manter uma temperatura adequada para a vida.
Uma parte mais relevante de seus estudos envolveu as características do que constituiria um planeta super-habitável. Esta lista de atributos é extensa, com características que vão desde o tamanho do planeta, composição, massa e tipo de estrela, até a temperatura e tempo de vida do planeta. As seções a seguir discutirão algumas das características relevantes.
Propriedades dos planetas super-habitáveis
A massa recomendada de um candidato a planeta super-habitável é de até duas a três vezes a massa da Terra. Isso ocorre porque tal faixa de massa permitiria atividade tectônica estendida, garantindo um ciclo de carbono-silicato de longa duração necessário para a vida. Essa faixa de massa também resultaria em uma magnetosfera mais forte, que pararia os ventos solares, reteria uma atmosfera mais espessa do que a da Terra e teria uma área de superfície maior.
Mais área de superfície estaria disponível, já que um planeta mais massivo implicaria em um raio planetário maior. O aumento da superfície permitiria que a biodiversidade se desenvolvesse e a tornasse mais habitável a longo prazo. À medida que sua biodiversidade evolui, ela pode mudar seu ambiente, tornando-o mais adequado para as gerações futuras. Isso, em última análise, leva ao fato de que planetas mais velhos seriam mais capazes de serem super-habitáveis.
Quanto à estrela em si, o tipo preferível é designado como estrela ‘tipo K’. Estrelas tipo K são menores, menos fracas e mais abundantes do que estrelas como o nosso Sol (chamadas estrelas tipo G). Essas estrelas têm vidas úteis mais longas do que estrelas semelhantes ao Sol, dando mais tempo para a vida evoluir em seus candidatos a planetas super-habitáveis.
Outro fator que favorece estrelas do tipo K a hospedar planetas super-habitáveis é a quantidade de UV que elas irradiam. Estrelas do tipo K atingem o equilíbrio certo de não emitir UV suficiente para danificar as moléculas de DNA necessárias para a vida, mas emitir apenas o suficiente para que a síntese de compostos bioquímicos essenciais possa ocorrer.
Outro aspecto da super-habitabilidade de um planeta é a natureza de suas órbitas. Isso inclui a excentricidade orbital, seja ela mais elíptica ou circular. Um valor de excentricidade mais alto implicaria uma órbita mais elíptica. A excentricidade orbital é vital para definir a distância de um planeta de sua estrela hospedeira. Consequentemente, ela afeta o clima do planeta.
A Terra tem uma órbita de baixa excentricidade, o que implica que ela é quase circular. Em seus estudos, Heller e Armstrong dizem que a natureza circular e estável da órbita da Terra pode não permitir que a vida evolua além de um certo ponto.
Enquanto isso, órbitas ligeiramente elípticas podem fornecer um ambiente mais desafiador para a evolução da vida, juntamente com o clima sazonal que vemos na Terra. Caminhos orbitais que são um tanto excêntricos podem influenciar positivamente a vida em tais planetas. Eles concluíram que órbitas circulares não implicam desnecessariamente super-habitabilidade, e que planetas super-habitáveis podem ter órbitas marginalmente elípticas.
Um estudo recente buscou descobrir se planetas com órbitas altamente elípticas poderiam ser super-habitáveis. Este estudo consistiu em desenvolver um modelo de habitats oceânicos semelhantes aos encontrados na Terra, e determinar como altas excentricidades de órbitas e alta inclinação do eixo do planeta poderiam afetá-lo. A simulação também usou um modelo de comportamento atmosférico, com a análise feita ao longo de um ano inteiro.
O estudo mostrou que habitats marinhos poderiam prosperar em tais cenários ao longo do ano. Além disso, o modelo implicava que o clima sazonal decorrente desses tipos de órbitas poderia levar a um melhor desenvolvimento da vida no planeta. Fatores para ecossistemas melhorados nessas órbitas são baseados principalmente em melhores taxas de fotossíntese e no aumento da reciclagem de nutrientes necessários para a vida.
Até agora, este artigo discutiu as propriedades de um provável planeta super-habitável, mas os astrônomos conseguiram observar um? Existem exoplanetas por aí que são mais adequados para a vida do que nosso querido e velho mundo natal?
Exoplanetas que são super-habitáveis
Um estudo feito em 2020 tentou encontrar exoplanetas em potencial que poderiam ser super-habitáveis. O estudo usou os parâmetros inspirados naqueles descritos por Heller e Armstrong: orbita uma estrela do tipo K, tem tectônica de placas, uma massa de cerca de 1,5 vezes a da Terra, etc. Outros parâmetros incluíam uma temperatura média da superfície de 5 graus Celsius mais alta que a da Terra e a presença de uma grande lua.
O estudo de 2020 não usou esses parâmetros estritamente. Os pesquisadores os usaram como um ponto de referência para estabelecer a candidatura de planeta superhabitável. Se um exoplaneta satisfizesse um dos parâmetros, os pesquisadores permitiriam pequenos desvios nos outros. Além disso, satisfazer a condição de superhabitabilidade não implica que exista vida nesses planetas.
Dos exoplanetas e candidatos a exoplanetas identificados até agora, o trabalho de 2020 listou vinte e quatro candidatos que podem ser possivelmente super-habitáveis. Destes vinte e quatro, apenas dois são planetas confirmados.
Os outros vinte e dois objetos são exoplanetas não confirmados e podem ser falsos positivos. Um dos dois planetas confirmados, com a designação Kepler-69c, tem cerca de sete bilhões de anos.
No entanto, um estudo de 2013 daquele planeta sugeriu que sua superfície é mais provavelmente semelhante à de Vênus. Assim, seu status como super-habitável está em questão.
Quanto ao segundo, designado como Kepler-1126b, não há muita informação disponível que possa confirmar seu status como um planeta super-habitável (exceto que sua idade é estimada em 7,5 bilhões de anos).
Embora o objetivo principal do estudo de 2020 fosse mostrar que planetas superhabitáveis já podem estar presentes nos exoplanetas detectados, planos para localizar novos planetas superhabitáveis estão em andamento.
Com telescópios espaciais como o JWST já em órbita e capazes de estudar as atmosferas de exoplanetas, vários futuros telescópios terrestres, como o Very Large Telescope e o Thirty Meter Telescope (TMT), também serão capazes de detectar exoplanetas. Isso poderia ser usado para encontrar planetas super-habitáveis.
Além disso, há planos para lançar vários novos telescópios espaciais em um futuro próximo. Alguns deles são o PLAnetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO), o Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey (ARIEL) e o Habitable Exoplanet Observatory (HabEx).
Dado tudo isso, a humanidade claramente espera detectar planetas super-habitáveis no futuro… e talvez até encontrar vida florescendo neles! Claro, planetas super-habitáveis devem conter as condições certas para a vida, mas detectá-los é uma maneira de acelerar a existência de vida fora da Terra.
Referências: