A água líquida é amplamente considerada um dos principais ingredientes da vida. Mas novas pesquisas sugerem que os mundos que vagam pela escuridão do espaço interestelar ainda podem ser habitáveis, mesmo sem o calor das estrelas próximas.
Uma equipa de cientistas do cluster de excelência ORIGINS da Universidade Ludwig Maximilian em Munique (LMU) e do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) descobriu que as luas que orbitam planetas flutuantes podem ser capazes de manter oceanos de água líquida durante até 4,3 mil milhões de anos. Os investigadores dizem que uma densa atmosfera de hidrogénio combinada com o aquecimento das marés poderia manter estas luas distantes quentes o suficiente para que a vida se desenvolvesse e evoluísse durante longos períodos de tempo.
Planetas rebeldes e luas rebeldes
Os sistemas planetários frequentemente se formam em ambientes caóticos. Nas suas fases iniciais de desenvolvimento, os planetas gigantes podem mover-se perigosamente próximos uns dos outros, por vezes expulsando completamente os mundos próximos do sistema solar. Esses mundos expulsos são chamados de planetas flutuantes livres (FFPs) ou planetas rebeldes porque viajam pela galáxia sem orbitar suas estrelas.
Pesquisas anteriores lideradas pela Dra. Giulia Roccetti, física da Universidade de Munique, sugeriram que planetas gigantes ejetados de sistemas podem reter algumas luas após serem lançados no espaço profundo.
Embora os satélites sobrevivam, as suas órbitas podem mudar drasticamente. Em vez de se moverem ao longo de uma trajetória quase circular, eles terminam em órbitas altamente alongadas ao redor do planeta.
O aquecimento das marés pode manter os oceanos aquecidos
À medida que essas luas se aproximam e se afastam de seu planeta em cada órbita, a poderosa gravidade as estica e comprime continuamente. Essa flexão repetida gera calor interno por meio do atrito, um processo denominado aquecimento de maré.
Os pesquisadores descobriram que esse calor é suficiente para evitar o congelamento da superfície dos oceanos, mesmo no espaço interestelar extremamente frio, onde não há luz solar.
Se o calor permanece preso perto da superfície depende em grande parte da atmosfera.
Na Terra, o dióxido de carbono é um importante gás de efeito estufa que ajuda a reter o calor. As primeiras pesquisas sugerem que uma atmosfera rica em dióxido de carbono poderia sustentar condições habitáveis para exoluas durante até 1,6 mil milhões de anos. Mas nos ambientes gelados em torno de planetas rebeldes, o dióxido de carbono acabaria por condensar e perder muito do seu poder de aquecimento.
Atmosfera de hidrogênio pode reter calor
Para resolver este problema, os investigadores estudaram atmosferas ricas em hidrogénio.
As moléculas de hidrogênio geralmente permitem que a radiação infravermelha passe facilmente. No entanto, a 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 extremamente baixas, os investigadores descobriram que poderia actuar como uma camada de isolamento térmico eficaz em torno destas luas, ajudando-as a reter o calor durante milhares de milhões de anos.
Pistas sobre a origem da vida
As descobertas também podem fornecer informações sobre como a vida surgiu na Terra.
“Nossa colaboração com a equipe do Prof. Dieter Braun nos ajudou a perceber que o berço da vida não precisa necessariamente do sol”, disse David Dahlbüdding, pesquisador de doutorado na LMU e autor principal do estudo. “Encontramos uma ligação clara entre estas luas distantes e a Terra primitiva, onde altas concentrações de hidrogénio provenientes de impactos de asteróides podem ter criado as condições para a vida.”
Os pesquisadores também acreditam que as forças das marés podem impulsionar atividades químicas importantes. O constante alongamento e compressão da Lua criam ciclos repetidos de umidade e secagem, nos quais 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 na galáxia
Os astrônomos acreditam que planetas rebeldes podem ser extremamente comuns em toda a galáxia. Algumas estimativas sugerem que pode haver tantos planetas flutuantes em nossa galáxia quanto estrelas.
Se muitos destes planetas também tiverem luas, o número de ambientes onde a vida pode existir pode ser muito maior do que se pensava anteriormente. Esta nova investigação sugere que os mundos habitáveis podem não precisar de luz solar e que a vida pode potencialmente emergir e sobreviver mesmo nas regiões mais escuras do espaço.
