Planetas rochosos podem ter oxigênio em suas atmosferas mesmo sem vida por lá

Quando o assunto é a busca por vida em outros planetas, o oxigênio na atmosfera pode ser um indicativo importante da ocorrência de atividade biológica. Contudo, um novo estudo traz alguns cenários em que um planeta rochoso, na órbita de uma estrela parecida com o Sol, pode conter oxigênio em sua atmosfera — mas sem formas de vida responsáveis pela presença do gás por lá. 

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O estudo foi feito com um modelo computacional detalhado do processo de evolução dos planetas rochosos, desde a etapa do magma derretido até que a superfície fica resfriada, junto do início do ciclo geoquímico. Quando diversificaram os elementos voláteis disponíveis inicialmente nos planetas do modelo, os pesquisadores conseguiram resultados bastante variados em relação à presença do oxigênio.

Para começar, o oxigênio pode começar a formar a atmosfera de um planeta pela ação da luz ultravioleta, que separa o hidrogênio do oxigênio nas moléculas de água presentes na atmosfera; por ser mais leve, o hidrogênio escapa para o espaço e deixa o oxigênio para trás. Outros processos também podem resultar na remoção do gás — rochas derretidas, por exemplo, liberam monóxido de carbono e hidrogênio, que reagem com o oxigênio —, e foram incorporados no modelo. 

Krissansen-Totton, principal autor do estudo, explica que se o modelo for usado para a Terra com o que consideramos ser o leque inicial de gases disponível por aqui, os resultados obtidos serão sempre os mesmos: sem a vida, não é possível ter oxigênio na atmosfera. Contudo, isso não é uma regra: “também chegamos a vários cenários em que é possível ter oxigênio, mesmo sem vida”, disse ele. 

Por exemplo, um planeta parecido com a Terra que tenha mais água no início de sua evolução vai ter oceanos bem profundos, que colocam uma enorme pressão na crosta. Com isso, a atividade geológica e os processos que podem remover oxigênio da atmosfera são reduzidos — mas, por outro lado, se o planeta tiver pouca água inicialmente, sua superfície poderá congelar rapidamente. Enquanto isso acontece, a água segue como vapor na atmosfera, o que permite acúmulo de oxigênio conforme o hidrogênio é liberado. 

Outro cenário que pode levar à ocorrência de oxigênio na atmosfera é uma proporção maior de dióxido de carbono em relação à água, também no início da evolução do planeta. Com isso, ocorre um efeito estufa que não permite que a água seja condensada da atmosfera para a superfície do planeta: “em um cenário parecido com Vênus, todos os compostos voláteis começam na atmosfera, e alguns ficam no manto, para ajudar a ‘enxugar’ o oxigênio”, explica.

Essas descobertas sinalizam como os telescópios da próxima geração serão importantes para estudos futuros, já que eles serão capazes de caracterizar planetas e buscar vários sinais que indiquem a ocorrência de vida, não ficando restritos somente ao oxigênio: “isso é útil, porque mostra que sempre há formas de conseguir oxigênio na atmosfera mesmo sem vida, mas há outras observações que podem ser feitas para ajudar a diferenciar os falsos-positivos do que existe”, finaliza. “Para cada cenário, tentamos apontar o que o telescópio deveria ser capaz de diferenciar em relação ao oxigênio biológico”. 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista AGU Advances.

Fonte: UC Santa Cruz