Superterras podem ser habitáveis? Esta supermáquina pode nos ajudar a descobrir

Por Daniele Cavalcante | 12 de Fevereiro de 2021 às 17h40
ESA/Hubble/NASA

Simuladores computacionais são grandes aliados dos astrônomos, pois são capazes de “memorizar” inúmeras leis da física, posições e órbitas de objetos cósmicos e calculam todas as variáveis necessárias. Eles podem ser simples ou extremamente robustos — e neste último caso, é preciso muito poder de processamento. Por isso, pesquisadores estão usando o maior gerador de raios-X do mundo para simular um tipo de planeta conhecido como “superterras”.

A pesquisa é feita através do enorme poder da Z Machine (Máquina Z, em português), operado pelo Sandia National Laboratories, em Alburqueque, Novo México. Trata-se de um laboratório de multimissão operado pela National Technology and Engineering Solutions da Sandia LLC, para a Administração de Segurança Nuclear Nacional do Departamento de Energia dos EUA. Ali, cientistas estão replicando as pressões gravitacionais nos exoplanetas (mundos que orbitam estrelas que não o Sol) que são relativamente semelhantes à Terra.

Comparação entre Terra e a superterra Kepler-1649c (Imagem: Reprodução/NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)

O objetivo é saber quais desses mundos são, de fato, parecidos com o nosso. As chamadas superterra” ganharam esse apelido porque são planetas rochosos até oito vezes maiores que a Terra, mas muitas vezes as semelhanças param por aí. Na verdade, superterras podem não ser nada parecidas com nosso planeta, então é preciso determinar restrições para saber quais delas têm chances de abrigar alguma forma de vida. Para essa tarefa, a Z Machine empresa seu poder de processamento com o objetivo de determinar quais superterras podem manter atmosferas capazes de sustentar vida.

Estima-se que haja milhões de superterras em nossa galáxia, mas os astrônomos estão procurando por aquelas que tenham “processos geológicos ativos, atmosferas e campos magnéticos”, de acordo com o físico de Sandia Joshua Townsend. Os pesquisadores de Sandia estão trabalhando ao lado de uma equipe do Earth and Planets Laboratory para aplicar na instalação Z o equivalente a enormes pressões gravitacionais, quase instantaneamente, ao bridgmanite, também conhecido como silicato de magnésio, o material mais abundante em planetas sólidos.

Esses experimentos resultaram em uma tabela baseada em quais situações os planetas terão um interior sólido, líquido ou gasoso, sob várias pressões, temperaturas e densidades. Apenas um núcleo líquido, com metais movendo-se uns sobre os outros, como ocorre no centro da Terra, produz os campos magnéticos que podem desviar os ventos estelares e raios cósmicos da atmosfera, protegendo assim o planeta. Esse é um dos fatores primordiais para sustentar a vida como a conhecemos.

A super-Terra Kepler 10b, um dos candidatos a possível mundo habitável segundo o estudo na Z Machine, em comparação à nossa Terra (Imagem: Reprodução/Aldaron)

Até agora, os astrônomos não sabiam como é o interior das superterras, mas a instalação Z replicou as condições desses núcleos, fornecendo dados de alta qualidade para que os cientistas saibam um pouco mais a respeito desses mundos. A análise do estado de materiais gasosos e densos em algumas superterras já conhecidas resultou em uma lista de sete planetas que podem ser interessantes para uma investigação mais detalhada. São eles: 55 Cancri e; Kepler 10b, 36b, 80e e 93b; CoRoT-7b; e HD-219134b.

O gerente do Sandia, Christopher Seagle, um dos proponentes desses experimentos, disse que “esses planetas, que descobrimos como mais prováveis ​​de sustentar vida, foram selecionados para um estudo mais aprofundado porque têm proporções de ferro, silicatos e gases voláteis semelhantes à da Terra, além de temperaturas internas favoráveis ​​à manutenção de campos magnéticos para proteção contra o vento solar”.

Com isso, os astrônomos obtiveram uma lista de candidatos interessantes para estudar melhor e buscar neles outras características importantes para a vida. O trabalho está longe de terminar, pois é bem possível que essas superterras falhe em outros testes e restrições. Será que algum deles permanecerá como potencial abrigo para formas de vida? Isso apenas o tempo nos dirá, mas pode ser que a próxima geração de instrumentos, como o telescópio James Webb, previsto para outubro deste ano.

Fonte: Sandia National Laboratories

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