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jun 12

Vida extraterrestre: a presença da tectônica de placas é condição necessária para a vida

'The Millennium Planet' depicts a planet of the star tau Boötis ~ a huge, bluish gas giant, bigger than Jupiter. At the time, this was thought to be the first visual confirmation of such a world.

Exoplaneta por David A. Hardy (http://www.hardyart.demon.co.uk)

Para suportar a vida extraterrestre um exoplaneta deve simplesmente estar a uma faixa de distâncias onde o calor de sua estrela mãe permite a existência de água abundante no estado líquido, certo?

Errado. Nova pesquisa nos sugere que para que o exoplaneta tenha condições de suportar a vida este tem que possuir o processo de placas tectônicas e tal capacidade é acionada em uma faixa de distâncias bem mais restrita em sua estrela hospedeira que a necessária a suportar água líquida.

Rory Barnes, um astrônomo da Universidade de Washington  é o autor líder de novo artigo a ser  publicado pelo The Astrophysical Journal Letters o qual contem novos cálculos via modelo de simulação computacional para definir a “zona de habitabilidade com marés”.

Mas qual é o papel da “Tectônica de Placas”?

Além da água líquida, os cientistas consideram o processo de movimentação de placas tectônicas mandatório para absorver o excesso de carbono da atmosfera do exoplaneta e confiná-lo nas rochas para prevenir a indesejável ocorrência do efeito estufa descontrolado (exemplo: planeta Vênus). A ‘tectônica de placas’, ou melhor, o movimento das placas rochosas na superfície do planeta é tipicamente causado pelo decaimento radioativo do núcleo do planeta, mas incidência da gravidade da estrela pode provocar marés no exoplaneta, as quais energizam o processo tectônico de placas, ativando-o.

“Se você tem o processo de tectônica de placas, então você tem a estabilidade climática de longo prazo, que é um pré-requisito para a existência da vida”, Barnes afirma.

Estrutura das placas tectônicas: há 3 tipos de limites de placas, caracterizados pelo modo como as placas se deslocam umas relativamente às outras, aos quais estão associados diferentes tipos de fenômenos de superfície: {1} Limites transformantes ou conservativos - ocorrem quando as placas deslizam ou mais precisamente roçam uma na outra, ao longo de falhas transformantes. O movimento relativo das duas placas pode ser direito ou esquerdo,conforme o a visão do observador colocado num dos lados da falha. {2} Limites divergentes ou construtivos – ocorrem quando duas placas se afastam uma da outra. {3} Limites convergentes ou destrutivos – (também designados por margens ativas) ocorrem quando duas placas se movem uma em direção à outra, formando uma zona de subducção (se uma das placas mergulha sob a outra) ou uma cadeia montanhosa (se as placas simplesmente colidem e se comprimem uma contra a outra).

Estrutura das placas tectônicas – Há 3 tipos de limites de placas tectônicas, caracterizados pelo modo como as placas se deslocam umas relativamente às outras, aos quais estão associados diferentes tipos de fenômenos de superfície. [1] Limites transformantes ou conservativos: ocorrem quando as placas deslizam ou mais precisamente roçam uma na outra, ao longo de falhas transformantes. O movimento relativo das duas placas pode ser para a direita ou para a esquerda, conforme o a visão do observador colocado em um dos lados da falha. [2] Limites divergentes ou construtivos: ocorrem quando as duas placas se afastam uma da outra. [3] Limites convergentes ou destrutivos(também designados por margens ativas): ocorrem quando duas placas se movem uma em direção à outra, formando uma zona de subducção (se uma das placas mergulha sob a outra) ou uma cadeia montanhosa (se as placas simplesmente colidem e se comprimem uma contra a outra).

As forças tectônicas não podem ser tão severas que regenerem rapidamente a superfície do planeta e destrua a vida que poderia ter se estabelecido, ele completou. O planeta deve estar a uma distância onde a energia do campo gravitacional da estrela gera o movimento tectônico apropriado, sem contudo gerar vulcanismos extremos que repavimenta o planeta inteiro sem dar tempo a vida sedimentar-se.

“Acima de tudo, o efeito desse trabalho é a redução da quantidade de ambientes habitáveis no Universo, ou pelo menos os que pensamos se efetivamente ‘ambientes propícios a vida”, Barnes disse, “Os melhores lugares para buscarmos a habitabilidade são aqueles onde esse novo conceito e a definição antiga (água líquida presente) coincidem.

Marte está fora da zona de habitação de marés…

Os novos cálculos restringem também os planetas considerados pequenos para habitabilidade. Um exemplo disso é Marte, que experimentou movimentos tectônicos quando o planeta era jovem, mas a atividade cessou quando o calor interno gerado pelo decaimento radioativo do núcleo interno se dissipou.

Mas à medida que os planetas se apresentam mais próximos de seus sóis, a força gravitacional aumenta e as forças de maré se fazem presente com liberação maior de energia. Se, teoricamente, Marte estivesse mais próximo do Sol, as forças de maré provocadas pelo Sol poderiam eventualmente restabelecer a tectônica de placas, liberando gases do interior do planeta que preencheriam a atmosfera. Se, nesse cenário, Marte possuísse água liquida, este poderia ser habitável e sustentar a vida como a conhecemos.

E as luas de Júpiter?

Várias luas de Júpiter têm sido consideradas locais potenciais para abrigar a vida. Mas uma delas, Io, sofre tamanha atividade vulcânica provocada pelas forças de maré de Júpiter que Io não pode ser considerada uma boa candidata. A atividade tectônica refaz a superfície inteira de Io em menos de 1 milhão de anos.

Barnes declarou:

Se tal ocorresse com a Terra, seria difícil imaginar como a vida poderia se desenvolver.

Gliese 581d também está fora…

Refinando os cálculos da órbita de Gliese 581 d, descoberto em 2007, os astrônomos confirmaram a sua presença dentro da zona de habitação de Gliese 581, onde a água liquida pode existir. O diagrama acima mostra os planetas do Sistema Solar (na barra superior) comparando suas distâncias com os exoplanetas de Gliese 581 (barra inferior). A zona de habitação está representada pela zona azulada, mostrando Gliese 581 d como um planeta dentro da zona de habitação. Crédito: ESO

Refinando os cálculos da órbita de Gliese 581 d, descoberto em 2007, os astrônomos confirmaram a sua presença dentro da zona de habitação de Gliese 581, onde a água liquida pode existir. O diagrama acima mostra os planetas do Sistema Solar (na barra superior) comparando suas distâncias com os exoplanetas de Gliese 581 (barra inferior). A zona de habitação está representada pela zona azulada, mostrando Gliese 581 d como um planeta dentro da zona de habitação. Crédito: ESO

Uma super-terra, 8 vezes mais massiva que nosso planeta, Gliese 581d foi descoberta em 2007 a 20 anos-luz de distância na constelação de Libra. A primeira vista achava-se que Gliese 581d encontrava-se a uma distância muito grande de seu sol, Gliese 581, para conter água líquida. Recentes análises, provocadas pela nova descoberta do exoplaneta Gliese 581e recalcularam sua órbita e concluíram que Gliese 581d está dentro da zona de habitação de sua estrela e que poderá apresentar água líquida (veja a imagem acima com o gráfico da ZH de Gliese 581 comparado com a ZH do sistema Solar). No entanto os autores do presente estudo constataram que infelizmente Gliese 581d está fora da ‘zona de habitação de marés’, ou seja, longe da sua estrela para sofrer atração que provoquem a tectônica de placas e tal limitaria drasticamente a possibilidade do desenvolvimento de vida por lá.

Jackson acrescenta que:

Nosso modelo prevê que as marés podem contribuir de forma limitada com apenas 25% do aquecimento necessário para tornar o planeta habitável, então um quantidade considerável de calor tem que ser gerada pelo decaimento radioativo dos isótopos do núcleo interno do planeta para fazer a diferença.

Barnes fecha a discussão, concluindo: “Em termos práticos a força das marés é um fator importante que teremos que considerar quando buscamos por planetas habitáveis”.

Esse grupo de astrônomos publicou também um estudo que apontou que o poder destrutivo das marés gravitacionais das estrelas hospedeiras pode ser responsável pela destruição de planetas, mas esse tema será alvo de novo artigo a ser publicado aqui…

Fontes e referências:

ScienceDaily:

  1. New Definition Could Further Limit Habitable Zones Around Distant Suns
  2. Missing Planets Attest To Destructive Power Of Stars’ Tides

Universe Today: Add Heat, Then Tectonics: Narrowing the Hunt for Life in Space por Anne Minard

Tidal Limits to Planetary Habitability

Autores: Rory Barnes 1,2, Brian Jackson 3, Richard Greenberg 3, Sean N. Raymond 2,4

  1. Department of Astronomy, University of Washington, Seattle
  2. Virtual Planetary Laboratory
  3. Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona, Tucson
  4. Center for Astrophysics and Space Astronomy, University of Colorado, Boulder

EurekAlert!: New definition could further limit habitable zones around distant suns

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6 menções

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