Quando você anda pelo seu gramado ou pela rua, você se move na superfície de um mundo surpreendentemente em camadas. Algumas dessas camadas são de rocha, outras são derretidas. Uma quantidade surpreendente de água também é misturada a essas camadas. Acontece que a maioria dos planetas tem mais dela “lá no fundo” do que imaginávamos.
A maior parte da água de um planeta não está na superfície, embora vejamos oceanos, lagos e rios aqui na Terra. O coração do nosso planeta é de ferro e coberto por camadas de rochas de silicato. Os cientistas há muito usam a composição do nosso planeta como uma espécie de “modelo” para exoplanetas rochosos ao redor de outras estrelas. Esse modelo pode estar desatualizado e muito simplista, de acordo com a Professora Caroline Dorn da ETH Zurich. “Foi somente nos últimos anos que começamos a perceber que os planetas são mais complexos do que pensávamos”, disse ela. Dorn tem colaborado com Haiyang Luo e Jie Deng da Universidade de Princeton para entender a distribuição de água misturada com silicatos e ferro dentro de um planeta. Eles usaram simulações de computador para criar um modelo robusto da distribuição de água em exoplanetas.
Investigações recentes sobre o conteúdo de água da Terra desencadearam o trabalho da equipe. Descobriu-se que nossos oceanos contêm apenas uma pequena fração do orçamento geral de água. O interior pode estar escondendo o equivalente a 80% dos oceanos da superfície. Isso levantou uma grande questão: outros planetas poderiam ter reservatórios ocultos semelhantes?
Planetas e Água
Para responder a essa pergunta, a equipe científica simulou como a água se comporta nas condições presentes quando os planetas são jovens. Muitos exoplanetas conhecidos orbitam perto de suas estrelas, o que significa que eles provavelmente são mundos quentes. Eles provavelmente têm oceanos de magma derretido que ainda não se solidificaram para formar mantos de rocha de silicato.
Acontece que a água se dissolve muito bem nesses oceanos de magma. O núcleo de ferro leva tempo para se desenvolver”, ela disse. “Uma grande parte do ferro está inicialmente contida na sopa de magma quente na forma de gotículas”, ela explicou, observando que a água sequestrada nessa sopa se combina com as gotículas de ferro e afunda com elas até o núcleo. “As gotículas de ferro se comportam como um elevador que é transportado para baixo pela água”, disse Dorn.
Esse tipo de mistura de ferro e água aconteceu no ambiente de pressão moderada no interior da Terra. Planetas maiores com pressões interiores mais altas apresentaram um desafio para entender. Acontece que eles misturam água e ferro também. “Quanto maior o planeta e maior sua massa, mais a água tende a ir com as gotículas de ferro e se integrar ao núcleo”, disse Dorn. “Sob certas circunstâncias, o ferro pode absorver até 70 vezes mais água do que silicatos. No entanto, devido à enorme pressão no núcleo, a água não assume mais a forma de H2O moléculas, mas está presente em hidrogênio e oxigênio.”
Planetas em evolução ao longo do tempo
Este resultado é muito importante se você quiser entender como os planetas se formam e se desenvolvem. Isso porque a água nunca escapa do núcleo do planeta. No entanto, sob as condições certas, a água misturada com o oceano de magma pode “desgaseificar” sob as condições certas. Essencialmente, ela se separa e sobe para a superfície conforme o magma esfria e forma o manto. “Então, se encontrarmos água na atmosfera de um planeta, provavelmente há muito mais em seu interior”, explicou Dorn.
Isso fornece muitas informações novas para usar enquanto cientistas buscam planetas ao redor de outras estrelas e procuram mundos habitáveis. Em particular, astrônomos usando o JWST podem rastrear os tipos de moléculas em atmosferas de exoplanetas e usar essas informações para encontrar mundos habitáveis. “Somente a composição da atmosfera superior de exoplanetas pode ser medida diretamente”, disse Dorn. “Nosso grupo deseja fazer a conexão da atmosfera com as profundezas internas dos corpos celestes.”
Atualmente, a equipe estuda o exoplaneta TOI-270d. “Foram coletadas evidências lá da existência real de tais interações entre o oceano de magma em seu interior e a atmosfera”, disse Dorn. Ele está no topo de sua lista de objetos interessantes para examinar mais de perto em busca de água, junto com outro chamado K2-18b. Parece ser um candidato promissor para habitabilidade também.
Então, águas profundas implicam vida ou habitabilidade?
Como a água é importante na busca por mundos com vida, procurar por mundos úmidos do tipo Terra e super-Terra é o próximo passo na busca por vida. A equipe de Dorn descobriu que planetas com essas camadas profundas de água provavelmente são bastante raros. Isso porque a maior parte de sua água não está na superfície. Em outras palavras, eles podem não ser mundos oceânicos, mas lugares com água presa em seus núcleos.
Isso não é totalmente ruim. A equipe científica assume que mesmo planetas com um conteúdo de água relativamente alto podem ter o potencial de desenvolver condições habitáveis semelhantes às da Terra. A equipe de Dorn pode dar aos cientistas novas maneiras de procurar mundos abundantes em água.
Para maiores informações
Planetas contêm mais água do que se pensava
O interior como reservatório de água dominante em super-Terras e sub-Netunos
Fonte: InfoMoney
