Enquanto alguns cientistas procuram planetas habitáveis fora do nosso sistema solar, outros pesquisadores estão resolvendo uma questão semelhante para os satélites desses planetas.
As chamadas exomoons ainda não foram encontradas fora de nosso sistema solar, e isso pode levar décadas. Em um novo trabalho de pesquisa, os cientistas teorizam se água líquida poderia existir em um satélite do tamanho de Marte do gigante gasoso.
Estamos falando sobre a lua de Júpiter chamada Ganimedes. É o maior satélite do sistema solar, 5/6 do tamanho de Marte.
A NASA confirmou em 2015 a presença de um oceano líquido em Ganimedes após observar auroras através do telescópio Hubble, que parecem flutuar menos do que deveriam ter dado o campo magnético de Júpiter. A agência espacial disse que provavelmente está relacionado ao oceano salgado abaixo da superfície de Ganimedes.
Se é possível falar deste satélite como uma lua exo em potencial é uma questão ambígua. Os cientistas examinaram fontes de energia como a radiação estelar (que varia com a distância da estrela), a luz estelar refletida que Júpiter lança em Ganimedes, a radiação térmica do próprio planeta, que afeta o aquecimento do satélite ao alterar a atração gravitacional do planeta. Esse aquecimento das marés seria mais pronunciado se Ganimedes tivesse uma órbita excêntrica, semelhante à lua vulcânica de Júpiter, Io.
“É sabido que o coeficiente de aquecimento das marés diminui se a lua estiver derretida por dentro, porque a lava cria seu próprio mecanismo reverso quando o aquecimento diminui e a lua esfria abaixo da superfície. Isso é chamado de "efeito de maré do termostato", - disse o co-autor Rene Heller, astrofísico do Instituto de Pesquisa do Sistema Solar. Max Planck na Alemanha.
“Estamos investigando pela primeira vez a interação de todas as possíveis fontes de calor exolunar dependendo das diferentes distâncias da estrela”, acrescentou. "Na verdade, estamos até considerando dois tipos possíveis de estrelas: nosso Sol e uma estrela anã vermelha do tipo M."
Para uma estrela semelhante ao Sol, os autores descobriram que qualquer lua ao redor de um gigante gasoso além de três unidades astronômicas (três distâncias da Terra ao Sol) teria um fluxo de energia suficientemente grande para interromper o efeito do termostato das marés. Mas se a lua for instável o suficiente, ela pode ter vulcanismo global - exatamente como o que vemos em Io.
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Heller descreveu essa situação como "perigosa" para os organismos vivos.
“Eles podem ter muita água líquida na superfície, mas ao mesmo tempo podem ser cobertos por vulcões destrutivos”, escreveu ele. "No entanto, concordamos que essas luas podem ser habitáveis, desde que haja a quantidade certa de aquecimento das marés, e mostramos a que distância de seus planetas essas luas devem estar."
As anãs M são um alvo comum para pesquisas de exoplanetas porque são menores e mais escuras, tornando mais fácil ver os planetas passando por suas superfícies. Mas é mais difícil para os exoluns determinar o quão adequados eles são para a vida em tal sistema.
"As luas não podem ser estáveis nas zonas de sistemas estelares que são teoricamente adequadas para a origem da vida", disse Heller.
Os melhores exemplos de corpos aquecidos em nosso próprio sistema solar são as luas: Júpiter - Io e Europa, e Enceladus de Saturno. Embora haja ampla evidência de que poderia haver um enorme oceano sob a superfície de gelo de Europa e Enceladus, Heller apontou que sua pesquisa está mais focada na habitabilidade da superfície do satélite. O melhor exemplo, disse ele, pode ser Titã, a lua de Saturno, que tem uma superfície muito mais quente. O titânio tem uma atmosfera laranja espessa, bem como lagos de hidrocarbonetos líquidos.
“Basicamente, temos a oportunidade de observar grandes luas ao redor de planetas de baixa massa, e acho que a primeira lua exo será diferente de tudo que conhecemos no sistema solar”, disse Heller.
“Pode ser uma lua como Marte ao redor de um planeta como a Terra, ou a Terra ao redor de Netuno a uma distância de sua estrela, que pode ser semelhante à distância de Mercúrio ao Sol. (Há muitas opções). Provavelmente haverá algo incrível à primeira vista, como um planeta ao redor de um pulsar ou Júpiter quente. Estou muito curioso para saber como será esse objeto”, diz o astrofísico alemão.
Embora vários novos telescópios tenham surgido na próxima década para “caçar” exoplanetas, Heller diz que eles não são otimizados para exões. A busca por exoluns é financeiramente arriscada e a probabilidade de sucesso é altamente questionável, o que significa que este projeto provavelmente continuará sendo uma prioridade baixa para a comunidade astronômica.
Espera-se que o Telescópio Espacial James Webb, um telescópio multifuncional que será lançado em 2018, veja apenas alguns exoplanetas, então as chances de encontrar uma lua exo são baixas, diz Heller. O Transiting Exoplanet Survey Satellite, que também será lançado no próximo ano, observará apenas alguns poucos planetas em trânsito.
“Esses planetas ficarão tão perto de suas estrelas que qualquer lua ao redor do planeta será imediatamente expulsa do sistema por distúrbios gravitacionais estelares”, disse Heller.
As chances podem ser aumentadas pelo supertelescópio europeu CHEOPS (caracterizando ExOPlanets Satellite), que está em construção.
“Eu sei que parte da equipe científica do CHEOPS está trabalhando ativamente em estratégias para explorar luas ao redor de planetas em órbitas mais amplas”, disse Heller. Mas ele acrescentou que PLATO (Trânsitos e Oscilações PLAnetárias das estrelas), um projeto que começará por volta de 2024, provavelmente será a "ferramenta apropriada" para este trabalho. Ele conduzirá uma busca por planetas, semelhante ao telescópio espacial Kepler, mas ao redor de estrelas mais brilhantes.
