Na busca por sinais de vida extraterrestre, astrônomos e astrobiólogos concentraram a maioria dos esforços atuais em planetas semelhantes à Terra encontrados dentro da zona habitável de sua estrela hospedeira, a faixa orbital onde a água poderia teoricamente existir na superfície de um planeta rochoso. Agora, uma equipe de pesquisa da Universidade de Cambridge identificou uma nova classe de exoplanetas que eles acreditam ser excelentes alvos para a busca de vida extraterrestre.
Para expandir o número de planetas candidatos a serem estudados pelo telescópio espacial James Webb (JWT), os pesquisadores visaram um novo tipo de planeta que poderia abrigar vida. Chamados de planetas “Hycean” (hydrogen-ocean – hidrogênio-oceano), eles são mundos quentes, cobertos por oceanos, com densas atmosferas de hidrogênio e, como tal, são notavelmente diferentes da Terra. “Os planetas Hycean abrem um caminho totalmente novo em nossa busca por vida em outro lugar”, disse o pesquisador principal, doutor Nikku Madhusudhan, do Instituto de Astronomia de Cambridge. “É emocionante que condições habitáveis possam existir em planetas tão diferentes da Terra”, acrescentou a co-autora Anjali Piette, também de Cambridge.
Expandir o conjunto de metas para incluir esses planetas Hycean, afirma o comunicado de imprensa que anuncia a pesquisa da equipe, “(…) pode significar que encontrar bioassinaturas de vida fora de nosso sistema solar nos próximos dois ou três anos é uma possibilidade real.” Desde a descoberta do primeiro exoplaneta em 1992, cientistas e pesquisadores têm clamado para estudar esses mundos alienígenas em busca de sinais potenciais de vida extraterrestre. Infelizmente, a maioria dos estudos propostos requer equipamentos mais novos e melhores do que os disponíveis atualmente, devido às vastas distâncias entre a Terra e praticamente todos os planetas candidatos. Além disso, ao restringir as pesquisas a planetas semelhantes à Terra e na zona habitável de sua estrela hospedeira, poucos dos mais de 4.000 exoplanetas descobertos até agora podem atender aos critérios.
De acordo com a equipe de Cambridge, isso ocorre principalmente porque a maioria dos exoplanetas avistados pelos astrônomos estão entre os tamanhos da Terra e de Netuno, levando esses mesmos pesquisadores a se referir a eles como “super Terras” ou “mini-Netunos.” Esses planetas, diz o comunicado de imprensa, “(…) podem ser predominantemente rochosos ou gigantes de gelo com atmosferas ricas em hidrogênio ou algo entre eles.” Estudos anteriores indicaram que a pressão e a temperatura abaixo das atmosferas ricas em hidrogênio desses planetas seriam simplesmente altas demais para suportar a vida como a conhecemos. No entanto, com base em suas pesquisas mais recentes publicadas na edição atual do The Astrophysical Journal, a equipe de Cambridge está desafiando essa descoberta anterior.
Para testar sua hipótese, Madhusudhan e sua equipe concentraram seus esforços em um mini-Netuno detectado anteriormente, conhecido como K2-18b. A análise deles descobriu que um planeta como este poderia sustentar a vida nas condições certas. Este resultado emocionante e tentador, diz o comunicado, “(…) levou a uma investigação detalhada sobre toda a gama de propriedades planetárias e estelares para as quais essas condições são possíveis, cujos exoplanetas conhecidos podem satisfazer essas condições e se suas bioassinaturas podem ser observáveis.” Claro, a equipe adverte que mesmo esses planetas precisam atender a muitos dos mesmos critérios estabelecidos para estudar mundos semelhantes à Terra. Primeiro, os pesquisadores devem determinar se um planeta está ou não na zona habitável de sua estrela hospedeira. Uma vez que isso seja confirmado, a atmosfera do planeta precisa ser digitalizada em busca de assinaturas moleculares que permitiriam aos pesquisadores inferir a estrutura interna do planeta.
Uma representação artística de um mundo Hycean, um novo tipo de exoplaneta que poderia abrigar vida alienígena.
Fonte: Amanda Smith/Nikku Madhusudhan
De acordo com o estudo de Cambridge, essa estrutura, juntamente com as condições certas na própria atmosfera, governa se as condições da superfície permitirão ou não a presença de oceanos e “(…) em última análise, de vida microbiana.” No entanto, a equipe de pesquisa explica que, se essas condições forem satisfeitas, a atmosfera do planeta poderá ser digitalizada para os mesmos biomarcadores em torno de planetas semelhantes à Terra, ou seja, oxigênio, ozônio, metano e óxido nitroso. “Há também uma série de outros biomarcadores, como cloreto de metila e sulfeto de dimetila”, acrescenta o comunicado, “(..) que são menos abundantes na Terra, mas podem ser indicadores promissores de vida em planetas com atmosferas ricas em hidrogênio, onde oxigênio ou ozônio podem não seja tão abundantes.” De acordo com o estudo de Cambridge, muitos planetas Hycean estão fadados a atender a esses critérios. E devido à sua maior massa, também são mais fáceis de detectar e estudar.
“Essencialmente, quando procuramos por essas várias assinaturas moleculares, nos concentramos em planetas semelhantes à Terra, que é um lugar razoável para começar”, disse Madhusudhan. “Mas achamos que os planetas Hycean oferecem uma chance melhor de encontrar vários traços de bioassinaturas.” O trabalho de pesquisa da equipe de Cambridge também aponta que planetas deste tamanho dominam a população exoplaneta conhecida mas, até agora, eles não foram estudados em quase tantos detalhes como as super-Terras. “Os mundos Hycean são provavelmente bastante comuns”, afirma o comunicado, “(…) o que significa que os lugares mais promissores para procurar vida em outras partes da galáxia podem estar escondidos à vista de todos.”
Como outros neste campo de pesquisa em desenvolvimento, a equipe de Cambridge está aguardando ansiosamente o (planejado) lançamento em novembro de 2021 do telescópio espacial James Webb. Nesse ínterim, eles identificaram uma lista de candidatos maduros para esse tipo de pesquisa. Como esperado, todos são planetas Hycean, e todos orbitam estrelas anãs vermelhas entre 35-150 anos-luz de distância, distâncias que são “próximas” pelos padrões astronômicos.
Finalmente, a equipe de Cambridge espera que, uma vez que o JWT seja apontado para seu melhor candidato, o mini-Netuno K2-18b, ele possa detectar uma ou mais dessas bioassinaturas rapidamente. “Uma detecção de bioassinatura transformaria nossa compreensão da vida no universo”, disse Madhusudhan sobre a possível descoberta. “Precisamos estar abertos para possibilidades de onde podemos encontrar vida e que forma essa vida pode assumir, já que a natureza continua a nos surpreender de maneiras muitas vezes inimagináveis.”
