Água líquida em exoluas de planetas "fugitivos"

A água, no estado líquido, é o elixir da vida. Tornou a vida possível na Terra e é indispensável para a continuidade de sistemas vivos no planeta.

© Tommaso Grassi (ilustração de um exoplaneta fugitivo e sua exolua)

Isto explica a razão porque os cientistas estão constantemente à procura de evidências de água em outros corpos sólidos no Universo. No entanto, até agora a existência de água líquida em outros planetas além da Terra não está comprovada diretamente. Existem indícios de que várias luas nos confins do nosso próprio Sistema Solar, mais especificamente, Encélado em Saturno e três das luas de Júpiter (Ganimedes, Calisto e Europa) podem abrigar oceanos subterrâneos.

Quais são, então, as perspetivas para a detecção de água nas luas de planetas localizados além do nosso Sistema Solar? Em cooperação com colegas da Universidade de Concepción, no Chile, os físicos Barbara Ercolano e Tommaso Grassi da Universidade de Munique usaram métodos matemáticos para modelar a atmosfera e a fase gasosa química de uma lua em órbita de um planeta "fugitivo". Estes são planetas não associados a uma estrela (também chamados planetas interestelares).

Os planetas interestelares são de interesse principalmente porque as evidências indicam que existem muitos por aí. Estimativas conservadoras sugerem que a nossa própria Galáxia hospeda pelo menos tantos planetas "fugitivos" do tamanho de Júpiter quanto estrelas, e a própria Via Láctea é o lar de mais de 100 bilhões de estrelas.

Ercolano e Grassi utilizaram um modelo de computador para simular a estrutura térmica da atmosfera de uma exolua do mesmo tamanho da Terra em órbita de um planeta nômade. Os seus resultados sugerem que a quantidade de água presente à superfície da lua seria cerca de 10.000 vezes menor do que o volume total dos oceanos do nosso planeta, mas 100 vezes mais do que a encontrada na atmosfera da Terra. Isto seria suficiente para permitir que a vida evoluísse e prosperasse. 

O modelo do qual esta estimativa foi derivada consiste de uma lua do tamanho da Terra e de um planeta interestelar do tamanho de Júpiter. Espera-se que tal sistema, que não tem nenhuma companheira estelar nas proximidades, seja escuro e frio. Ao contrário do nosso Sistema Solar, não existe uma estrela central que possa servir como uma fonte confiável de energia para impulsionar as reações químicas. Em vez disso, no modelo dos pesquisadores, os raios cósmicos fornecem o impulso químico necessário para converter o hidrogênio molecular e o dióxido de carbono em água e outras substâncias. 

Para manter o sistema "agitado", os autores invocam as forças das marés exercidas pelo planeta sobre a sua lua como uma fonte de calor, e assumindo que o dióxido de carbono é responsável por 90% da atmosfera da lua, o efeito estufa resultante reteria efetivamente uma grande parte do calor gerado na lua. Juntas, estas fontes energéticas seriam suficientes para manter a água no estado líquido.

Um artigo foi publicado no periódico International Journal of Astrobiology.

Fonte: Universität München