A casca de gelo não condena de forma alguma o corpo celestial à inabitabilidade.
Cientistas da Universidade de Toronto (Canadá), usando simulações, descobriram que planetas completamente cobertos de gelo, hoje considerados inadequados para a vida, de fato, devem ter regiões que mantenham consistentemente temperaturas positivas no verão. Para fazer isso, eles precisam apenas de uma atmosfera, próxima em densidade à da Terra, e uma quantidade moderada de água líquida. O texto do artigo correspondente pode ser encontrado no servidor de pré-impressão da Cornell University.
No momento, acredita-se que para uma habitabilidade sustentável, o planeta deve ter um ciclo do carbono ativo. Este é o nome do ciclo do carbono na natureza, quando o dióxido de carbono da atmosfera forma carbonatos devido à interação química com as rochas. Estas últimas, devido às placas tectônicas, afundam no manto, de onde são eventualmente elevadas por fluxos do manto, devido ao qual, durante as erupções vulcânicas, o dióxido de carbono periodicamente se liberta de volta à atmosfera.
Se algum elo dessa cadeia for danificado, não haverá clima estável e aceitável para a vida complexa no planeta perto da anã amarela. Por exemplo, em Vênus, o mecanismo de remoção de dióxido de carbono da atmosfera "quebrou" e, como resultado, está muito quente lá. Em Marte, existe um mecanismo para reentrar o mesmo gás na atmosfera e, portanto, está muito frio lá.
O problema com esse esquema é que ele é realmente sujeito a "falhas" e pode não sair dessas "falhas" por si só. Por exemplo, se a temperatura na Terra está agora visivelmente definida abaixo de -100 graus Celsius (em teoria, em alguns casos, isso é possível), quase todo o dióxido de carbono simplesmente cairá na forma de neve, o que encerrará o ciclo do carbono. E não será possível aumentar a temperatura novamente, porque sem esse gás-estufa chave, o planeta nunca mais ficará mais quente. Por causa disso, muitos exoplanetas, que, segundo cálculos, se encontram na zona habitável, podem vir a ser planetas bola de neve. Eles receberão do luminar tanta energia quanto a Terra, mas o gelo sólido refletirá sua parte principal no espaço, e o planeta permanecerá um deserto nevado sem vida.
Os autores do novo trabalho, usando um modelo especializado, calcularam qual seria o efeito da glaciação geral da Terra (quando todo o planeta está coberto de gelo) para um clima de longo prazo. Eles descobriram que, ao contrário das idéias anteriores, na verdade, mesmo em um planeta que já foi gelado, uma cobertura de gelo contínua na região equatorial pode se abrir.
Vários fatores podem ajudar. Por exemplo, correntes oceânicas quentes podem superaquecer localmente a camada de gelo, mesmo se o planeta como um todo permanecer razoavelmente frio. Altas montanhas íngremes na região equatorial podem criar manchas rochosas onde os raios do sol são ativamente absorvidos por pedras escuras e, portanto, a cobertura de gelo não pode ser fixada ali.
Além disso, descobriu-se que mesmo com uma abertura muito limitada do manto de gelo nesta área, um verdadeiro ciclo do carbono começará a funcionar. Em um planeta bola de neve em um local com aquecimento local, o gelo seco (dióxido de carbono sólido) sofrerá sublimação e começará a reagir com as rochas. Como resultado, os carbonatos são formados e, quando as placas tectônicas estão funcionando, eles começam a descer para o manto, depois sobem, com as correntes ascendentes do manto.
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Além disso, a modelagem mostrou que as temperaturas de verão no equador de um planeta bola de neve, que estão próximos da Terra em parâmetros, ultrapassarão de forma estável 10 graus Celsius. Como resultado, a vegetação sazonal se tornará possível lá.
Curiosamente, os autores oferecem indicadores remotos confiáveis que irão distinguir um planeta bola de neve de um planeta semelhante à Terra. Atmosferas de bola de neve terão uma proporção maior de dióxido de carbono para vapor d'água. O fato é que a evaporação da água é muito baixa em "bolas de neve", porque os mares e oceanos estão cobertos de gelo - não há lugar para a água evaporar. Mas o dióxido de carbono, ao contrário, não tem para onde ir, porque as rochas podem retê-lo apenas nas zonas equatoriais, onde podem existir oásis quentes. Portanto, os espectros de tais planetas conterão mais dos traços usuais de dióxido de carbono e menos vapor de água.
Esse conjunto de indicadores em breve permitirá determinar na prática se as hipóteses dos autores sobre a habitabilidade dos planetas bola de neve estão corretas. O novo Telescópio Espacial James Webb, que os Estados Unidos planejam lançar ao espaço na década de 2020, será sensível o suficiente para analisar a composição da atmosfera de exoplanetas terrestres próximos.
