A lua de um planeta rebelde pode abrigar vida alienígena por bilhões de anos

Uma equipa de cientistas do Excellence Cluster Origins da Universidade Ludwig Maximilian de Munique (LMU) e do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) descobriu que as luas que orbitam planetas flutuantes podem ter sido capazes de sustentar oceanos de água líquida durante até 4,3 mil milhões de anos. De acordo com os investigadores, atmosferas densas de hidrogénio combinadas com o calor das marés poderiam manter estas luas distantes suficientemente quentes para que a vida se desenvolvesse potencialmente ao longo de vastos períodos de tempo.

Planetas rebeldes e luas errantes

Os sistemas planetários frequentemente se formam em ambientes caóticos. Nas fases iniciais de desenvolvimento, os planetas gigantes podem aproximar-se perigosamente uns dos outros e, por vezes, expulsar completamente os mundos vizinhos do seu sistema solar. Esses mundos ejetados são conhecidos como planetas flutuantes (FFPs), ou planetas rebeldes, porque viajam pela galáxia sem orbitar uma estrela.

Trabalhos anteriores liderados pela física da LMU, Dra. Giulia Rocketti, mostraram que planetas gigantes ejetados de seus sistemas podem reter algumas de suas luas após serem ejetados para o espaço profundo.

Mesmo que as luas sobrevivam, as suas órbitas podem mudar drasticamente. Em vez de seguirem um caminho quase circular, viajam frequentemente em órbitas altamente alongadas em torno dos seus planetas.

O calor das marés pode manter o oceano aquecido

À medida que estas luas se aproximam e se afastam do seu planeta em cada órbita, fortes forças gravitacionais constantemente as esticam e comprimem. Essa flexão repetida gera calor interno por meio de fricção, um processo conhecido como aquecimento de maré.

Os pesquisadores descobriram que esse calor pode ser forte o suficiente para evitar o congelamento da superfície dos oceanos, mesmo no frio extremo do espaço interestelar, onde a luz solar não está disponível.

Se esse calor fica preso perto da superfície depende da atmosfera.

Na Terra, o dióxido de carbono atua como um importante gás de efeito estufa que ajuda a reter o calor. Estudos anteriores sugeriram que uma atmosfera rica em dióxido de carbono poderia sustentar condições habitáveis ​​em exoluas durante até 1,6 mil milhões de anos. Mas no ambiente congelado em torno de planetas rebeldes, o dióxido de carbono acabaria por condensar e perder muito do seu poder de aquecimento.

A atmosfera de hidrogênio pode reter o calor

Para resolver este problema, os investigadores procuraram atmosferas ricas em hidrogénio.

As moléculas de hidrogênio geralmente permitem que a radiação infravermelha passe facilmente. No entanto, a pressões muito elevadas, as colisões entre moléculas de hidrogénio criam interações moleculares temporárias que podem absorver e reter a radiação térmica. Este efeito é chamado de absorção induzida por colisão.

Dado que o hidrogénio é estável a temperaturas muito baixas, os investigadores descobriram que pode actuar como um manto isolante eficaz em torno destas luas, ajudando-as a reter o calor durante milhares de milhões de anos.

Pistas sobre a origem da vida

As descobertas também podem fornecer informações sobre como surgiu a primeira vida na Terra.

“Nossa colaboração com a equipe do professor Dieter Braun nos ajudou a entender que a vida não exige que o sol seja o berço”, disse David Dahlboding, pesquisador de doutorado na LMU e principal autor do estudo. “Descobrimos uma ligação clara entre esta lua distante e a Terra primitiva, onde altas concentrações de hidrogénio através de impactos de asteróides poderiam ter criado as condições para a vida.”

Os pesquisadores também sugerem que a energia das marés pode impulsionar atividades químicas importantes. A expansão e contração constantes da lua podem criar ciclos recorrentes de umidade e seca, nos quais a água evapora e condensa repetidamente. Os cientistas acreditam que estes ciclos podem ajudar a criar moléculas complexas que são essenciais para a vida.

Mundos habitáveis ​​escondidos por toda a galáxia

Os astrônomos acreditam que planetas rebeldes podem ser extremamente comuns em toda a Via Láctea. Alguns especulam que a nossa galáxia pode ter tantos planetas flutuantes como estrelas.

Se muitos destes planetas também albergarem luas, o número de ambientes possíveis onde a vida poderia existir poderia ser muito maior do que se pensava anteriormente. Novas pesquisas sugerem que os mundos habitáveis ​​podem não precisar de luz solar e que a vida poderia potencialmente originar-se e sobreviver nas regiões mais escuras do espaço.