Exoplanetas mais jovens têm mais chances de possuir climas favoráveis à vida

A superfície de um exoplaneta - desde que não esteja nem muito quente, nem muito fria - é fundamental para que a vida como conhecemos se desenvolva e seja detectável. Manter esse tipo de clima moderado, no entanto, exige capacidade de sustentar um ciclo de carbono em escala planetária que, por sua vez, só é possível de acontecer se houver liberação de gases.

Algo como "soltar peido"? Talvez a analogia seja cabível. Por exemplo, erupções vulcânicas (vulcanismo) são uma das maneiras que a Terra (e alguns exoplanetas) encontra para liberar seus gases.

Esse processo chamado de "desgaseificação" é alimentado por um orçamento interno de calor (movimento contínuo do calor que vai do interior da Terra para a superfície). O problema é que à medida que o planeta envelhece, tal orçamento também vai diminuindo, reduzindo, portanto, a possibilidade de se manter um clima "equilibrado" (temperado). Um clima desequilibrado dificulta a possibilidade de vida habitável. Um planeta muito quente pode evaporar toda a água e/ou tornar a superfície improdutiva. Se muito frio, a glaciação global pode congelar tudo e impedir que se gere qualquer condição para habitação.

O estudo científico "Mantle Degassing Lifetimes through Galactic Time and the Maximum Age Stagnant-lid Rocky Exoplanets Can Support Temperate Climates" ["Vida útil de desgaseificação do manto através da idade galática e a Idade máxima de exoplanetas rochosos com tampa estagnada que podem suportar climas temperados", em tradução livre], elaborado por um grupo de pesquisadores de universidades norte-americanas e publicado pelo periódico The Astrophysical Journal Letters, apresenta essas e outras teses relevantes.

Um dos objetivos da pesquisa é estimar qual a probabilidade de exoplanetas rochosos terem clima moderado hoje. Para isso, compreender qual o tempo de vida da desgaseificação do manto do exoplaneta é imprescindível. Tal conjectura só foi possível graças à utilização de modelos matemáticos de evolução térmica.

Elementos produtores de calor e viscosidade do manto são colocados como "fatores-chave" para a vida útil da desgaseificação.

"A desgaseificação do manto é, em última análise, causada pela interação superfície-interior entre o vulcanismo do manto e os processos tectônicos de superfície, ambos alimentados pelo orçamento interno de calor do planeta", diz o estudo.

Quanto mais alto for o calor radiogênico de um planeta, maior capacidade para se aquecer terá. Se for alto o suficiente, pode ficar quente a ponto de criar as condições para desgasificar.

Aprendemos na escola sobre o manto terrestre, que refere-se àquela camada que fica acima do núcleo e abaixo da crosta. Pois então, exoplanetas também têm seus mantos. Sabe-se que essa camada é constituída de rochas viscosas.

Quanto maior a viscosidade de referência (padrão usado para aferir), menor a possibilidade de haver resfriamento do manto, "permitindo assim altas temperaturas e, portanto, um maior grau de vulcanismo, possibilitando que a desgaseificação do manto seja sustentada por mais tempo", diz o estudo.

Os autores estimaram uma "zona habitável temporal". Um exoplaneta mais velho que essa zona não consegue manter orçamento interno de calor radiogênico suficiente para derreter o manto até que seja possível a liberação ativa de gases. As taxas de desgaseificação tornam-se insuficientes para manter o clima moderado.

O K2-36B é um exemplo de exoplaneta rochoso que hoje pode estar liberando gases o suficiente para manter o clima equilibrado. De acordo com a NASA, a massa de K2-36B "é de 3,9 Terras, leva 1,4 dias para completar uma órbita de sua estrela".