Os planetas Hycea podem ser mundos oceânicos habitáveis

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Planetas Hycean: grande sol laranja se pondo sobre um oceano com neblina nascendo.
Conceito artístico de um planeta Hycean com oceano global e atmosfera de hidrogênio. Imagem via Amanda Smith / Universidade de Cambridge.

Existe vida além da terra? Parece extremamente provável, embora ainda não tenhamos nenhuma evidência concreta. Mas os astrônomos disseram em 26 de agosto de 2021 que identificaram uma nova classe de Exoplanetas estes são um grande passo a frente em busca de vida. Você os nomeia Hycean Mundos, a partir das palavras hidrogênio e oceano. Oceanos que abrangem todo o planeta e atmosferas ricas em hidrogênio podem cobrir esses mundos. E ainda, disseram os pesquisadores, eles podem ser habitáveis.

Pesquisadores da Universidade de Cambridge conduziram essa pesquisa fascinante. a revisado por pares Astrophysical Journal liberado em 26/08

Planetas Hycean: como a Terra, mas diferentes

De acordo com os pesquisadores, os mundos Hycean poderiam acelerar muito a busca por vida em outros lugares. De certa forma, eles são uma reminiscência da terra, em grande parte ou mesmo completamente cobertos pelos oceanos. Mas eles também são excepcionalmente estranhos: até 2,6 vezes o diâmetro da Terra, com temperaturas de até 200 graus C (cerca de 400 graus F) e uma espessa atmosfera de hidrogênio. Portanto, eles ficam em algum lugar entre a Terra e planetas gigantes como Netuno ou Urano.

Na verdade, muitos desses mundos nesta faixa de tamanho já são conhecidos, o Super terra e Mini netuno. Os cientistas dizem que os planetas nesta faixa de tamanho são mais abundantes em nossa galáxia.

Também pode haver vários tipos de Hyceans, incluindo “escuro” e “frio”. Conforme observado no artigo:

Nossas investigações incluem Tidal lock Mundos “Dark Hycean”, que só permitem condições habitáveis ​​em seus lados noturnos permanentes, e mundos “Cold Hycean”, que vêem radiação desprezível [receive little radiation from their stars].

Gráfico com fitas coloridas diferentes, pontos pretos e notas de texto.
Representação gráfica do áreas habitáveis para planetas Hycean, incluindo os mais escuros e mais frios. A zona habitável para planetas terrestres é muito menor. Pontos pretos com anéis são candidatos Hycean promissores. Imagem via Madhusudhan et al./Kopparapu et al. 2013 / The Astrophysical Journal.

Super-Terras, Mini-Neptunes e Hyceans

As super-Terras são rochosas, mas maiores que a Terra. Até o momento, pouco se sabe sobre as atmosferas que possuem, embora algumas tenham sido encontradas nas zonas habitáveis ​​de suas estrelas, onde as temperaturas poderiam permitir a entrada de água em estado líquido. Mini-Netuno, no entanto, há muito tempo é considerado inóspito para a vida como a conhecemos. A maioria dos mini-Neptunes carece de uma superfície sólida e as temperaturas e pressões em sua atmosfera tornariam a vida muito difícil.

No entanto, o novo estudo sugere que alguns desses mundos podem ser capazes de sustentar a vida, afinal. Eles são os Hyceans. Como o autor principal Nikku Madhusudhan na Cambridge University declarou:

Os planetas Hycea abrem um caminho totalmente novo em nossa busca por vida em outro lugar.

Os planetas Hycea são habitáveis?

Então, como os planetas Hycean poderiam ser habitáveis? Claro, ter bastante água líquida é um bom começo. Ao contrário da maioria dos mini-Neptunes, esses planetas podem ter superfícies sólidas, como a Terra. Muitos dos candidatos Hycean bem conhecidos são maiores e mais quentes do que a Terra, mas ainda podem hospedar grandes oceanos, dizem os pesquisadores. As condições poderiam ser semelhantes a alguns dos ambientes aquáticos mais extremos em nosso planeta, mas ainda poderiam, teoricamente, pelo menos suportar vida microbiana.

Homem sorridente de terno na frente do microfone.
Nikku Madhusudhan, da Universidade de Cambridge, liderou o novo estudo sobre os planetas Hycea e sua habitabilidade potencial. Fim da foto Universidade de Cambridge.

Por sua própria natureza, esses planetas também significam que o áreas habitáveis em torno de suas estrelas podem ser muito maiores do que em sistemas com planetas semelhantes à Terra. Essa é outra vantagem para a possibilidade de vida. A zona habitável é a região em torno de uma estrela onde as temperaturas seriam adequadas para a água líquida na superfície de um planeta rochoso.

Outro estudo anterior sobre o mini-Neptuno K2-18b, apóia a possibilidade de mundos Hycean habitáveis. Com base neste estudo, os cientistas identificaram a nova classe de exoplanetas, os Hyceans. Enquanto alguns cientistas se referem ao K2-18b como super-terra, a maioria agora o classifica como mini-Netuno.

Procurando bioassinaturas

Então, como os astrônomos procurariam por evidências de vida em qualquer um desses mundos? Você estará procurando por Bioassinaturas, impressões digitais químicas de processos biológicos na atmosfera dos planetas. Alguns comuns são oxigênio, ozônio e metano Óxido nitroso, assim como Cloreto de metila e Sulfeto de dimetil. Os dois últimos não são comuns na Terra, mas podem ser em planetas ricos em hidrogênio. De acordo com Madhusudhan:

Em essência, nos concentramos em planetas semelhantes à Terra em nossa busca por essas várias assinaturas moleculares, que é um ponto razoável para começar. No entanto, acreditamos que os planetas Hycea oferecem uma chance melhor de encontrar vários traços de bioassinaturas.

Grande planeta azulado com nuvens finas em sua atmosfera e o sol à distância.
Conceito artístico de K2-18b, o candidato mais promissor até hoje para um mundo Hycean. Ele orbita na zona habitável de sua estrela, e já se sabe que existe vapor d’água em sua atmosfera. Imagem via ESA / Hubble, M. Kornmesser / Notícias UCL.

Madhusudhan e sua equipe dizem que muitas dessas bioassinaturas devem ser facilmente detectáveis ​​nos planetas Hycean. Na verdade, a natureza dos próprios planetas – tamanhos maiores, temperaturas mais altas e atmosferas ricas em hidrogênio – significa que as bioassinaturas seriam ainda mais fáceis de detectar do que em planetas como a Terra. Do jornal:

Notamos que uma série de traços de biomarcadores terrestres que deveriam estar presentes nas atmosferas Hycean seriam facilmente detectáveis ​​com um tempo de observação modesto usando o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Nós identificamos uma amostra considerável de planetas Hycea potenciais próximos que podem ser alvos ideais para tais observações em busca de bioassinaturas exoplanetárias.

Próximas observações

Incrivelmente, não demorará muito para que tenhamos algumas boas observações espectroscópicas de alguns dos planetas Hycea. Os astrônomos já têm uma boa seleção de mundos candidatos do tipo Hycean para estudar e os próximos telescópios espaciais como o Telescópio Espacial James Webb (o Webb) podem analisar suas atmosferas. Todos os candidatos são bem próximos, de 35 a 150 Anos luz para longe e orbitar estrelas anãs vermelhas.

K2-18b é atualmente o principal candidato Hycean, e as observações já estão planejadas com o Webb, que será lançado em algum momento após 31 de outubro deste ano.

Comparação de tamanhos entre a Terra, Netuno e alguns exoplanetas maiores, com anotações de texto.
A maioria dos Hyceans são provavelmente mundos do tamanho de mini-Netuno. Tanto o Mini-Netuno quanto as Super-Terras são maiores do que a Terra, mas menores do que Netuno. Imagem via Patterson Clark / Washington Post / Quora.

Se algum desses candidatos Hycean realmente sustentar a vida, os próximos estudos com o Webb e outros telescópios têm uma boa chance de descobrir sinais disso. Como Madhusudhan observou:

O reconhecimento da bioassinatura mudaria nossa compreensão da vida no universo. Temos que estar abertos sobre onde esperamos a vida e que forma esta vida pode assumir, uma vez que a natureza nos surpreende repetidamente de maneiras muitas vezes inimagináveis.

Astrônomos também anunciado em julho passado que outro mini-Netuno, TOI-1231 b, tem uma atmosfera profunda, ideal para um estudo mais aprofundado através da Webb e do telescópio espacial Hubble. Será emocionante ver o que futuras observações de mundos como este, e de Hyceans em particular, revelarão.

Conclusão: Astrônomos da Universidade de Cambridge identificaram uma nova classe de exoplanetas potencialmente habitáveis ​​chamados Hyceans. Esses são mundos enormes e quentes que podem ser cobertos por oceanos e ter uma espessa atmosfera de hidrogênio.

Fonte: Habitability and Biosignatures from Hycean Worlds

Fonte (pré-impressão): Habitabilidade e bioassinaturas de mundos Hycean

Sobre a Cambridge University

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