24 mundos são superhabitáveis os superiores da Terra

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24 mundos são superhabitáveis: os superiores da Terra
Um após o outro, os astronautas se escancam, quando deixam a nave de pouso.
Onde quer que o grupo de colonos cósmicos olhe, a superfície é coberta por uma selva de crescimentos
exóticos e exóticos, que absorvem avidamente a luz laranja do sol local.
Cada passo é problemático. Embora já se passaram vários meses desde que os astronautas acordaram
de seus 100 anos de hibernação, seus músculos ainda não foram totalmente regenerados.
Além disso, o campo de gravidade mais poderoso do planeta alienígena faz com que até mesmo os
astronautas mais leves pesem muito mais de 100 kg – um mal necessário para experimentar o cenário
ao seu redor.
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A série da Netflix “Alien Worlds” descreve o planeta de Atlas, que é um mundo
superhabitável com gravidade mais poderosa e, portanto, uma atmosfera mais espessa, que
permite que muitos animais grandes habitem o ar.
? Netflix
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Criaturas estranhas de todos os tamanhos e formas estão rastejando, rastejando, escalando e
circulando. Mesmo criaturas anormalmente grandes estão navegando por cima do topo das árvores
roxas.
Os cientistas que escolheram o destino da primeira expedição interestelar da humanidade estavam
certos. Existem planetas que são muito mais aptos para a vida do que a Terra, e este é definitivamente
um deles.
Superplanetas repletos de vida
A Terra é o único lugar no universo onde sabemos positivamente que existe vida. A floresta amazônica
inclui pelo menos três milhões de espécies. Ainda assim, os astrobiólogos René Heller e John Armstrong
em 2013 escolheram se perguntar o que a vida preferiria, se pudesse ter a liberdade de escolha.
A Terra seria mais diversificada, se a panela biológica fervente não estivesse apenas borbulhando na
floresta tropical sul-americana, em vez de todo o mundo?
A suposição se desenvolveu em um artigo científico inovador, no qual a Terra foi torcida e girada, e todos
os parâmetros interessantes foram otimizados.
https://arxiv.org/abs/1401.2392
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Em 2020, o professor de astronomia Dirk Schulze-Makuch, da Technische University Berlin, voltou a
levantar a questão. Junto com seu colega René Heller e o astrônomo Edward F. Guinan, ele modelou o
desenvolvimento de outros planetas e ajustou inúmeros parâmetros, como tipo de estrela, tamanho do
planeta e clima.
Com base nos modelos, os pesquisadores identificaram 24 possíveis planetas superabitáveis, que
pediram aos astrônomos que analisassem mais de perto.
O conhecimento dos cientistas sobre os planetas permanece relativamente limitado. Mesmo a estrela
vizinha mais próxima do Sol, Proxima Centauri, fica a 40.208.000.000.000 km de distância ou cerca de
268.770 vezes a distância da Terra ao Sol. A distância torna impossível observar os planetas
diretamente.
O tamanho dos planetas é, no entanto, uma das coisas que os cientistas podem medir com bastante
precisão, e os 24 planetas têm uma coisa em comum: todos eles são maiores que a Terra. E quanto
maior um planeta, maior a sua superfície, e quanto mais poderosa a sua gravidade, permitindo a vida
mais vantagens.
Os planetas podem ser completamente diferentes da Terra e ainda oferecem melhores
condições para a origem e evolução da vida.Os astrobiólogos René Heller e John Armstrong
Primeiro de tudo, ele terá uma área maior para se espalhar e se desenvolver em direções diferentes. Em
segundo lugar, um planeta com um campo de gravidade mais poderoso se manterá em mais de sua
atmosfera. Assim, a pressão atmosférica será marcadamente mais alta do que na Terra, permitindo que
criaturas maiores e mais pesadas permaneçam no ar, apesar do campo mais poderoso da gravidade.
A estrela é a estrela
Quando os cientistas estão à procura de planetas que dão vida, eles começam por olhar para as
estrelas. O sol local é a chave para as chances de vida.
Ondas de luz revelam planetas
Normalmente, planetas orbitando estrelas alienígenas são descobertos, porque causam uma redução da
intensidade da luz, quando viajam na frente de sua estrela como observado da Terra. Mas com um novo
método baseado na gravidade conhecido como o método de velocidade radial, outros planetas também
podem ser vistos.
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2019.2161
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: Lasse Lund-Andersen (Amblato)
Estrela de ziguezague
O método de velocidade radial concentra-se no movimento leve e rotativo ao qual uma estrela é
submetida, quando um planeta está orbitando-a. O movimento afeta os comprimentos de onda da luz da
estrela.
: Lasse Lund-Andersen (Amblato)
Estrela se afastando emite luz vermelha
Quando a estrela está se afastando da Terra no movimento leve e rotativo, os comprimentos de onda da
luz são esticados. Os comprimentos de onda mais longos significam que a luz da estrela se torna mais
avermelhada.
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: Lasse Lund-Andersen (Amblato)
Aproximando-se estrela emite luz azul
Se a estrela estiver viajando em direção à Terra no leve e rotativo, os comprimentos de onda da luz são
comprimidos. Os comprimentos de onda mais curtos significam que a luz da estrela se torna mais
azulante.
Para que um planeta se torne superhabitável, ele deve estar localizado a uma distância ideal de sua
estrela. Em outras palavras, deve orbitar em torno do centro da zona habitável, que é definido por uma
distância máxima e mínima de órbita.
A distância máxima é onde a atmosfera se torna tão fria que o gás de efeito estufa do dióxido de
carbono neva, e o planeta acaba como um pedaço de gelo congelado trancado em uma era glacial
eterna. A distância mínima é onde a estufa está fora de controle, então o hidrogênio e, portanto, a água
ferve e desapareça no espaço.
Em conexão com ambos os cenários, o planeta perde sua água líquida, que é central para a vida, de
acordo com os astrobiólogos. A este respeito, a Terra está longe de ser otimamente localizada, pois está
muito perto do limite interno do Sol.
Uma órbita com apenas 1% de diâmetro menor provavelmente significaria que a Terra acabou como
Vênus, que é caracterizada por um efeito de estufa fora de controle.
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A vida só pode se originar na zona habitável. Os planetas no interior da zona são muito
quentes e os planetas do lado de fora são muito frios.
? Ken Ikeda Madsen (tradução)
Além da distância, a estrela em si está longe de ser ótima no caso da Terra. O Sol é uma estrela anã do
tipo G, e os cientistas estimam que sua vida é muito curta para que os planetas ao seu redor tenham
tempo para se desenvolver em mundos superabitáveis.
De uma estrela do tipo G nasce em uma nuvem de gás, até que ela desmorone, engolindo os planetas
mais internos, apenas 10 bilhões de anos se passam. E a estrela suporta apenas uma vida sofisticada,
multicelular e de vida terrestre por metade do tempo.
O Sol deve viver por mais cinco bilhões de anos, mas sua radiação em constante intensificação
provavelmente tornará a Terra inabitável já em um bilhão de anos.
Radiation Grills DNA
Os cinco e seis bilhões de anos que a vida acabará tendo que evoluir na Terra pode soar como muito,
mas na maioria dos casos, dificilmente será suficiente. Isso foi enfatizado pelos físicos Robert A. Rohde
e Richard A. Muller em 2005 no Jornal da Natureza.
Rohde e Muller coletaram todos os dados paleontológicos disponíveis e tentaram estabelecer o número
de gêneros animais na Terra durante as eras geológicas. E a conclusão deles foi clara.
Desde que a vida complexa e multicelular se originou há cerca de 700 milhões de anos, a biodiversidade
explodiu, apenas interrompida por curtos períodos de extinção em massa. A biodiversidade é agora o
https://www.nature.com/articles/nature03339
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dobro do nível do final do Cretáceo, há 66 milhões de anos, quando um meteoro fez os dinossauros
serem extintos.
Em outras palavras, os ecossistemas ainda estão em desenvolvimento e provavelmente serão por
bilhões de anos, se forem permitidos. E quanto mais a estrela brilhar, mais a vida vai evoluir.
Mas a crítica do Sol – ou melhor, do tipo de estrela de anãs amarelas – não terminacom sua curta vida.
As anãs amarelas também emitem muita radiação de raios-X e radiação ultravioleta prejudicial em sua
juventude. Ambos tornam difícil para a vida se originar, já que a radiação de alta energia destrói
moléculas complexas, como o DNA.
A radiação pode ser parte da razão pela qual a vida multicelular não evoluiu, até que a Terra tinha 3,7
bilhões de anos.
Estrela com vida longa
Apesar da Terra ter existido por 4,2 bilhões de anos, em termos cósmicos, a vida sofisticada está apenas
ganhando uma posição. Assim, os astrônomos estimam que um planeta superhabitável deve orbitar uma
estrela com uma vida longa e uma ampla zona habitável.
A fim de encontrar a estrela ideal, Dirk Schulze-Makuch e seus collaeagues também eliminam os tipos
de estrelas anãs que são um pouco maiores que o Sol, ou seja, os tipos B, A e F. As estrelas anãs M
menores conhecidas como anãs vermelhas também são descartadas.
Lá, a zona habitável está tão perto da estrela que um planeta em órbita seria submetido a partículas de
vento solar muito mais carregadas que estamos na Terra e, com o tempo, isso seria capaz de prejudicar
ou mesmo destruir a atmosfera.
As únicas estrelas deixadas na piscina são do tipo K, também conhecidas como anãs alaranjadas, com
uma massa de 0,5-0,8 vezes a do Sol. Como no conto de fadas Goldilocks, as anãs laranja são
exatamente como deveriam ser: estáveis, com apenas algumas descargas de energia problemáticas e
com uma longa vida de até 45 bilhões de anos.
Uma das estrelas vizinhas mais próximas do Sol, Alpha Centauri, é uma anã laranja, e o tipo de estrela é
três vezes mais comum em nossa parte da Via Láctea como estrelas anãs amarelas como o Sol.
24 candidatos desafiam a Terra
A característica exigida da estrela foi apenas a primeira introduzida pelos cientistas com base em seus
modelos. O próximo passo foi procurar mais de 4.600 planetas orbitando estrelas alienígenas que foram
descobertas nos últimos 30 anos.
Algumas das massas aproximadas, tamanhos, make-ups e distâncias dos planetas foram estabelecidos.
No caso de outros, a informação mais detalhada é que “eles provavelmente existem”.
Com base nos dados, 24 dos planetas foram selecionados para estudos mais próximos. O criterium mais
importante dos cientistas era que os planetas estavam localizados na zona habitável em torno de uma
estrela anã laranja.
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Os exoplanetas estão muito longe para sabermos como eles são. No entanto, de acordo
com a pesquisa, é possível que alguns sejam mais ou menos semelhantes à Terra, como é o
caso nesta ilustração de um exoplaneta.
? ShutterstockTradução
Três planetas são particularmente interessantes
Três dos 24 planetas selecionados por Schulze-Makuch e seus dois colegas estão perto de atender a
todos os critérios para um planeta superhabitável.
Posteriormente, eles deram uma olhada nos tamanhos dos planetas. De acordo com Schulze-Makuch,
um planeta superhabitável é cerca de 10% maior que a Terra. Assim, o planeta é aproximadamente 50%
mais pesado e tem uma gravidade 25% mais poderosa.
A temperatura é outro parâmetro importante, que foi estabelecido para muitos planetas. Aqui, os
cientistas escolheram planetas que têm uma temperatura média de cinco graus mais alta do que a Terra,
para que a vida possa prosperar em todo o mundo.
Para que a vida tenha as condições mais ótimas, a atmosfera deve incluir 30% de oxigênio e não
apenas 21%, como a Terra faz hoje. Além disso, a terra e os oceanos devem ser distribuídos, de modo
que o planeta tem muitas zonas costeiras rasas, nas quais a biodiversidade pode ser alta e apenas
alguns desertos.
Mas com a tecnologia existente, os biólogos não podem dizer nada sobre as atmosferas dos
superplanetas nem sobre superfícies.
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Por outro lado, os dados ausentes permitiram mais teorias e identificação de aspectos planetários ainda
mais que o tornariam superhabitável – como um poderoso campo magnético.
A tectônica de placa é fundamental para um alto grau de habitabilidade.Schulze-Makuch,
Heller e Guinan, Astrobiologia, 2020
O campo magnético da Terra é causado por um núcleo ferroso, que se originou, porque durante o seu
nascimento, o planeta era suficientemente quente e líquido para que os elementos se separassem em
um núcleo ferroso e manto rico em silicato e crosta. Um planeta superhabitável deve, portanto, ter
nascido sob condições semelhantes.
Além disso, a divisão em camadas contribui para o parâmetro talvez mais importante de um planeta
superhabitável: placas tectônicas. Antes que um planeta possa incluir a vida, sua crosta deve se originar
e perecer em um ciclo contínuo.
A Terra ainda é única
Na Terra, as placas tectônicas surgem devido a movimentos lentos no manto viscoso entre a crosta e o
núcleo, que puxa e empurra placas de crosta em movimentos tectônicos de placas. É assim que os
oceanos mais profundos, as montanhas mais altas e tudo o que há entre se originam.
As tectônicas de placas garantem milhares de habitats únicos com temperaturas individuais, níveis de
umidade e solo, de modo que a vida pode se desenvolver em várias direções.
Além disso, as placas tectônicas são o motor do ciclo do carbono, no qual minerais ricos em carbono
circulam para o manto e voltam novamente através da atividade vulcânica. O ciclo equilibra o conteúdo
de dióxido de carbono da atmosfera e, portanto, o clima ao longo de milhões de anos. Sem este
termostato integral, um planeta não pode ser superhabitável.
Novos telescópios para estudar superplanetas
Uma longa série de telescópios espaciais está se preparando para estudar os 24 planetas
potencialmente superabitáveis. Na década de 2030, será possível observar exoplanetas semelhantes à
Terra diretamente e ampliar suas superfícies.
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? ShutterstockTradução
Gigante está procurando água
O telescópio espacial James Webb, que será lançado em 2021, está equipado com um espelho de 6,5
metros de largura que pode detectar a radiação térmica dos planetas. Análises de luz que passa através
da atmosfera dos planetas podem revelar se incluem água.
Pequenos telescópios em busca de novas Terras
Quando o PLATO for lançado em 2026, ele será composto por 34 pequenos telescópios que podem
estudar uma região importante do céu. Os cientistas pretendem encontrar mais de 1.000 planetas que
são do tamanho ou ligeiramente maiores que a Terra e, portanto, são adequados para a vida.
Enorme espelho para encontrar a química da vida
Com um espelho de 15 m, a resolução do telescópio espacial LUVOIR será 24 vezes melhor do que a
do Hubble. LUVOIR é para observar diretamente planetas a até 160 anos-luz de distância, procurando
evidências químicas de vida. O telescópio será lançado na década de 2030.
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Embora os 24 planetas selecionados sejam teoricamente ainda mais aptos para a vida do que a Terra,
eles podem provar estar mortos, principalmente porque os biólogos ainda não sabem com certeza sob
quais condições a vida se origina.
Em outras palavras, os planetas só são superabitáveis no sentido de que, se já houver vida, ela
prosperará de forma ideal, e não no sentido de que a vida é mais provável de ter evoluído do que na
Terra.
Além disso, os 24 planetas são apenas os primeiros candidatos temporários e os cientistas. Nos
próximos anos, os astrônomos esperam que os dados sobre exoplanetas conhecidos e novos sejam
fornecidos por um grupo de novos telescópios.
Assim, a lista de planetas superhabitáveis não só se tornará mais longa, mas também muito mais
detalhada. No entanto, os cientistas enfatizam uma coisa: os planetas superabitáveis podem ser mais
aptos para a vida, mas nunca para a vida como a conhecemos. Neste contexto, a Terra será sempre
única.
Este artigo foi publicado pela primeira vez em 2021.