Não existe uma maneira perfeita de fazer nada, inclusive procurar exoplanetas. Todo método de caça a planetas tem algum tipo de preconceito. Encontrámos a maioria dos exoplanetas utilizando o método de trânsito, que é orientado para planetas maiores. Os planetas maiores mais próximos das suas estrelas bloqueiam mais luz, o que significa que detectamos planetas grandes transitando em frente das suas estrelas mais facilmente do que detectamos os pequenos.

Isso é um problema porque algumas pesquisas dizem que os planetas que sustentam a vida têm maior probabilidade de serem pequenos, como a Terra. É tudo por causa das luas e instabilidade de transmissão.

Considere a Lua da Terra. Embora não haja consenso sobre todos os aspectos da Lua e seu papel, há evidências de que ela ajuda a tornar a vida na Terra possível e tem ajudado a vida a se sustentar por tanto tempo. No que diz respeito aos satélites naturais, é enorme. Das aproximadamente 300 (e contando) luas do nosso Sistema Solar, a Lua é a quinta maior. Mas isso não conta a história da sua relação com o nosso planeta.

O diâmetro da Lua é cerca de um quarto do diâmetro da Terra e sua massa é cerca de 1,2% da Terra. Os quatro satélites naturais do Sistema Solar que são maiores que a Lua orbitam os gigantes gasosos Júpiter e Saturno. Essas luas são minúsculas em comparação com seus planetas.

Isto significa que a Lua tem efeitos diferentes na Terra do que outras luas têm nos seus planetas.

A Lua estabiliza a inclinação orbital da Terra, o que ajuda a manter o clima estável e permite que a vida floresça e os organismos se adaptem. Ele cria marés, que podem ter desempenhado um papel na formação de ácidos nucléicos e na vida. A Lua pode até ajudar a Terra manter sua magnetosfera protetora. De uma forma ou de outra, a Terra seria um lugar muito diferente sem a sua enorme Lua.

Uma nova investigação publicada no The Planetary Science Journal mostra que devemos procurar planetas pequenos se quisermos encontrar mundos que suportem vida, porque os planetas pequenos têm maior probabilidade de albergar luas maiores. A pesquisa é intitulada “O papel limitado da instabilidade de streaming durante a formação da Lua e da Exolua.” O autor principal é Miki Nakajima, professor assistente de ciências da terra e ambientais na Universidade de Rochester.

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“Planetas relativamente pequenos, semelhantes ao tamanho da Terra, são mais difíceis de observar e não têm sido o foco principal da busca por luas”, disse o autor principal, Nakajima. “No entanto, prevemos que estes planetas são, na verdade, melhores candidatos para hospedar luas.”

A principal teoria para a formação da Lua é a Hipótese do Impacto Gigante. Afirma que quando a Terra era muito jovem, há cerca de 4,5 mil milhões de anos, um protoplaneta do tamanho de Marte chamado Theia colidiu com a Terra. A colisão criou um toro giratório de rocha derretida que orbitava a Terra. Alguns caíram de volta na Terra e o resto se fundiu na Lua. Ainda há muito debate sobre isso, mas é a teoria principal.

É aqui que entra a instabilidade do streaming.

Esta pesquisa questiona o papel da instabilidade do streaming na formação da lua. Alguns cientistas pensam que a formação do planeta é igual à formação da lua. No entanto, embora a instabilidade do fluxo seja importante para a formação de planetas, pode não ser para a formação de grandes luas como a da Terra, que ajudam a tornar os planetas habitáveis.

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Na sua investigação, Nakajima e os seus colegas usaram simulações para examinar o papel da instabilidade do streaming na formação da lua. A instabilidade do fluxo descreve o efeito que o arrasto tem no acúmulo de matéria em um disco protoplanetário que leva aos planetesimais. Dentro de um disco, o arrasto faz com que as partículas sólidas se concentrem espontaneamente em aglomerados. Esses aglomerados podem então entrar em colapso e formar planetesimais.

A questão é: a instabilidade do streaming desempenha o mesmo papel na formação de luas ao redor dos planetas? Neste caso, o disco não é um disco protoplanetário, mas um disco de detritos resultante de uma colisão.

“Aqui, investigamos pela primeira vez o efeito da instabilidade do fluxo no disco de formação da Lua e descobrimos que esta instabilidade pode formar rapidamente luas com cerca de 100 km de tamanho”, escrevem os autores no seu artigo. “No entanto, essas luas não são grandes o suficiente para evitar um forte arrasto e ainda assim caem na Terra rapidamente.”

“Essas luazinhas poderão crescer ainda mais quando o disco esfriar o suficiente e a fração de massa de vapor do disco se tornar pequena”, escrevem os pesquisadores em seu artigo. “No entanto, a esta altura, uma quantidade significativa da massa do disco foi perdida e o disco restante poderia formar apenas uma pequena lua.”

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Esta figura da pesquisa mostra quatro instantâneos das simulações.  Em t = 2,87, a instabilidade do streaming começa a formar aglomerados.  A gravidade é ativada em t = 3,18, e em t = 3,39 e 3,55, luazinhas começam a se formar por instabilidade gravitacional.  Crédito da imagem: Nakajima et al.  2024.
Esta figura da pesquisa mostra quatro instantâneos das simulações. No t = 2,87, a instabilidade do fluxo começa a formar aglomerados. A gravidade é ativada em t = 3,18, e por t = 3,39 e 3,55, luazinhas começam a se formar por instabilidade gravitacional. Crédito da imagem: Nakajima et al. 2024.
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Para que uma lua grande como a da Terra se forme, a colisão tem que ser menos energética do que aquela entre planetas muito mais massivos. Se Theia fosse mais massiva, o calor do impacto teria criado um disco completamente vaporizado. Apenas uma lua muito menor poderia ter se formado nesse disco.

Este número da pesquisa mostra quanto tempo as luas podem residir em um disco antes de colidir com seu planeta.  As duas linhas mostram os casos de uma colisão de planetas gelados e de uma colisão de planetas rochosos.  O eixo x mostra a massa do planeta e o eixo y mostra o tempo em dias.  Como as luazinhas não podem permanecer no disco por muito tempo, isso indica que "a instabilidade do streaming provavelmente desempenha um papel limitado nos discos de formação de lua induzidos por impacto," como explicam os autores.  Crédito da imagem: Nakajima et al.  2024.
Este número da pesquisa mostra quanto tempo as luas podem residir em um disco antes de colidir com seu planeta. As duas linhas mostram os casos de uma colisão de planetas gelados e de uma colisão de planetas rochosos. O eixo x mostra a massa do planeta e o eixo y mostra o tempo em dias. Como as pequenas luas não conseguem permanecer no disco por muito tempo, isso indica que “a instabilidade do fluxo provavelmente desempenha um papel limitado nos discos de formação de luas induzidos por impacto”, como explicam os autores. Crédito da imagem: Nakajima et al. 2024.
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Os pesquisadores acham que a instabilidade do streaming pode não ajudar a formar grandes luas em discos ricos em vapor. Luas fracionadamente grandes como a Lua da Terra, que podem ser necessárias para a vida, só podem se formar em discos pobres em vapor. Planetas mais massivos têm colisões mais energéticas, o que cria discos ricos em vapor. Planetas menores têm discos pobres em vapor onde luas maiores podem se formar.

Este gráfico da pesquisa ilustra a hipótese dos pesquisadores.  Mostra como apenas pequenas luas se formam em discos ricos em vapor a partir de impactos energéticos.  A instabilidade do fluxo desempenha apenas um pequeno papel na formação de luas em discos induzidos por impacto porque eles são ricos em vapor.  Crédito da imagem: Nakajima et al.  2024.
Este gráfico da pesquisa ilustra a hipótese dos pesquisadores. Mostra como apenas pequenas luas se formam em discos ricos em vapor a partir de impactos energéticos. A instabilidade do fluxo desempenha um pequeno papel na formação de luas em discos induzidos por impacto porque eles são ricos em vapor. Crédito da imagem: Nakajima et al. 2024.
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Portanto, se quisermos encontrar planetas que suportem vida, procuremos mundos pequenos onde seja mais provável a formação de luas maiores.

“Encontramos um papel limitado da instabilidade do streaming na formação de satélites num disco induzido por impacto, embora desempenhe um papel fundamental durante a formação do planeta”, concluem os autores.

Fonte: InfoMoney

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.