A água líquida é amplamente considerada um dos principais ingredientes da vida. Mas novas pesquisas mostram que mundos à deriva na escuridão do espaço interestelar ainda podem permanecer habitáveis mesmo sem o calor de uma estrela próxima.
Uma equipa de cientistas do Excellence Cluster ORIGINS da Universidade Ludwig Maximilian de Munique (LMU) e do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) descobriu que as luas que orbitam planetas flutuantes podem suportar água líquida nos oceanos durante até 4,3 mil milhões de anos. De acordo com os investigadores, uma densa atmosfera de hidrogénio combinada com o aquecimento das marés poderia manter estas luas distantes suficientemente quentes para que a vida se desenvolvesse e evoluísse potencialmente durante vastos períodos de tempo.
Planetas rebeldes e luas errantes
Os sistemas planetários frequentemente se formam em ambientes caóticos. Nas suas fases iniciais, os planetas gigantes podem passar perigosamente próximos uns dos outros e, por vezes, expulsar completamente os mundos vizinhos dos seus sistemas solares. Esses mundos banidos são conhecidos como planetas flutuantes (FFPs) ou planetas rebeldes porque viajam pela galáxia sem orbitar uma estrela.
Trabalhos anteriores liderados pela física da LMU, Dra. Julia Rochetti, mostraram que planetas gigantes ejetados de seus sistemas ainda podem reter algumas luas após serem lançados no espaço profundo.
Embora os satélites sobrevivam, as suas órbitas podem mudar drasticamente. Em vez de viajarem em trajetórias quase circulares, muitas vezes acabam viajando em órbitas altamente alongadas ao redor do seu planeta.
O aquecimento das marés pode aquecer os oceanos
À medida que estes satélites se aproximam e se afastam do seu planeta durante cada órbita, poderosas forças gravitacionais estão constantemente esticando-os e comprimindo-os. Essa flexão repetida cria calor interno por meio do atrito, um processo conhecido como aquecimento das marés.
Os pesquisadores descobriram que esse calor pode ser forte o suficiente para evitar o congelamento da superfície dos oceanos, mesmo no frio extremo do espaço interestelar, onde a luz solar está ausente.
Se esse calor ficará retido perto da superfície depende muito da atmosfera.
Na Terra, o dióxido de carbono atua como um importante gás de efeito estufa que ajuda a reter o calor. Estudos anteriores mostraram que atmosferas ricas em dióxido de carbono poderiam suportar condições habitáveis em exoluas durante até 1,6 mil milhões de anos. Mas no ambiente frígido que rodeia os planetas rebeldes, o dióxido de carbono acaba por condensar e perde a maior parte do seu poder de aquecimento.
Uma atmosfera de hidrogênio pode reter o calor
Para resolver este problema, os investigadores investigaram a atmosfera rica em hidrogénio.
As moléculas de hidrogênio geralmente transmitem facilmente a radiação infravermelha. No entanto, sob pressões extremamente elevadas, as colisões entre moléculas de hidrogénio criam interações moleculares temporárias que podem absorver e reter a radiação térmica. Este efeito é chamado de absorção induzida por colisão.
Como o hidrogénio permanece estável a temperaturas muito baixas, os investigadores descobriram que pode actuar como um manto isolante eficaz em torno destas luas, ajudando-as a reter o calor durante milhares de milhões de anos.
Dicas sobre a origem da vida
As descobertas também podem esclarecer como a vida se originou na Terra.
“A nossa colaboração com a equipa do professor Dieter Braun ajudou-nos a compreender que o berço da vida não requer necessariamente o sol”, diz David Dalbueding, pós-doutorando da LMU e principal autor do estudo. “Encontramos uma ligação clara entre estas luas distantes e a Terra primitiva, onde altas concentrações de hidrogénio provenientes de colisões de asteróides poderiam ter criado as condições para a vida.”
Os pesquisadores também sugerem que as forças das marés podem causar atividades químicas importantes. A expansão e contração constantes da Lua podem criar ciclos periódicos de umidade e seca, onde a água evapora e condensa repetidamente. Os cientistas acreditam que estes ciclos podem ajudar a produzir as moléculas complexas necessárias à vida.
Mundos habitáveis escondidos em toda a galáxia
Os astrônomos acreditam que planetas rebeldes podem ser muito comuns em toda a Via Láctea. Algumas estimativas sugerem que pode haver tantos planetas flutuantes na nossa galáxia quantas estrelas.
Se muitos destes planetas também contiverem luas, o número de ambientes possíveis onde a vida poderia existir poderia ser muito maior do que se pensava anteriormente. Um novo estudo sugere que os mundos habitáveis podem não precisar de luz solar e que a vida poderia potencialmente originar-se e sobreviver mesmo nas regiões mais escuras do espaço.
