Astrônomos descobrem que Super-Terra pode ser habitável

Astrônomos da Universidade de Cambridge, na Inglaterra, descobriram que um exoplaneta com mais do dobro do tamanho da Terra é potencialmente habitável, abrindo a busca de vida em mundos significativamente maiores que o nosso planeta, mas menores que Netuno. Os cientistas usaram a massa, o raio e os dados atmosféricos de K2-18b e determinaram que é possível que ele hospede água líquida sob sua atmosfera rica em hidrogênio. Os resultados foram publicados no The Astrophysical Journal Letters.

O exoplaneta K2-18b, a 124 anos-luz de distância, é 2,6 vezes o raio e 8,6 vezes a massa da Terra e orbita sua estrela dentro da zona habitável, onde as temperaturas podem permitir a existência de água líquida. O planeta foi objeto de uma cobertura significativa da mídia no outono de 2019, quando duas equipes diferentes relataram a detecção de vapor de água em sua atmosfera rica em hidrogênio. No entanto, a extensão da atmosfera e as condições do interior dessa super-Terra continuavam desconhecidas.

“O vapor de água foi detectado na atmosfera de vários exoplanetas, mas, mesmo que o planeta esteja na zona habitável, isso não significa necessariamente que haja condições de abrigar vida na superfície”, explica Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia Cambridge e líder da nova pesquisa. “Para estabelecer as perspectivas de habitabilidade, é importante obter um entendimento unificado das condições interiores e atmosféricas do planeta — em particular, se a água líquida pode existir sob a atmosfera.”

Dado o tamanho grande de K2-18b, foi sugerido que ele seria mais uma versão menor de Netuno do que uma maior da Terra. Espera-se que um “mini-Netuno” tenha uma quantidade significativa de hidrogênio ao redor de uma camada de água de alta pressão, com um núcleo interno de rocha e ferro. Se a camada de hidrogênio for muito espessa, a temperatura e a pressão na superfície da água abaixo dela seriam muito altas para sustentar a vida.

Agora, Madhusudhan e os demais cientistas mostraram que, apesar do tamanho, a camada de hidrogênio de K2-18b não é necessariamente muito espessa, abrindo a possibilidade de a água líquida ter as condições certas para sustentar a vida. Os cientistas usaram as observações já existentes do exoplaneta para determinar a composição e a estrutura da atmosfera e do interior dele, usando modelos numéricos detalhados e métodos estatísticos para explicar os dados.

Os pesquisadores confirmaram que a atmosfera é rica em hidrogênio com uma quantidade significativa de vapor de água. Eles também descobriram que os níveis de outras substâncias químicas, como metano e amônia, estavam abaixo do esperado. Ainda não se sabe se isso tem alguma relação com processos biológicos.

Hidrogênio

A equipe, então, usou as propriedades atmosféricas do exoplaneta para estimar o conteúdo e as características do seu interior. Os cientistas exploraram uma ampla gama de modelos que poderiam explicar as propriedades atmosféricas, bem como a massa e o raio do planeta. Isso lhes permitiu chegar a uma série de possíveis condições de K2-18b, incluindo a extensão da camada de hidrogênio e as temperaturas e pressões na camada de água.