Planetas rochosos maiores que o nosso, as chamadas super-Terras, são surpreendentemente abundantes em nossa galáxia, e são os planetas mais prováveis ​​de serem habitáveis. Ter uma ideia melhor de suas estruturas internas ajudará a prever se diferentes planetas são capazes de gerar campos magnéticos - considerados propícios à sobrevivência da vida.

A água atmosférica foi descoberta por cientistas europeus em um planeta a 124 anos-luz de distância de nós. É possível que as nuvens se formem e até a chuva caia neste mundo distante, apelidado de K2-18 b. O planeta está dentro do que os astrônomos chamam de zona habitável, com uma temperatura que poderia permitir que a vida prosperasse ali.

O planeta rochoso tem oito vezes a massa da Terra e é conhecido como uma super-Terra. Este é o nome dado a planetas entre o tamanho da Terra e Netuno. "As super-Terras são, na verdade, o tipo de planeta mais comum em nossa galáxia, "disse o Dr. Ingo Waldmann, explorador de planetas extra-solares na University College London, REINO UNIDO, um dos cientistas que relatou a existência do mundo aquoso K2-18 b. Super-Terras também são possíveis residências de vida alienígena.

O primeiro planeta orbitando uma estrela ativa além do nosso sistema solar foi descoberto em 1995. Desde então, o telescópio espacial Kepler aumentou a taxa de descoberta, com 4, 000 desses exoplanetas agora conhecidos. Inicialmente, grandes gigantes gasosos perto de suas estrelas, 'Júpiteres quentes, "parecia mais comum, mas à medida que mais e mais super-Terras se empilhavam, os cientistas ficaram intrigados com sua abundância.

"Os primeiros sistemas de exoplanetas encontrados eram os mais simples, com um Júpiter quente girando em torno de uma estrela. Não esperávamos nada como super-Terras, mas então eles começaram a aparecer, "disse o Dr. Waldmann." Não sabemos quase nada sobre super-Terras no momento, porque eles não existem em nosso próprio sistema solar. "

Diverso

A maioria desses planetas misteriosos é descoberta quando eles transitam na frente de pequenas estrelas e fazem com que a luz das estrelas diminua. A partir disso, os pesquisadores podem calcular a massa e o raio do planeta e as evidências sugerem que esses mundos são incrivelmente diversos em sua constituição.

"Super-Terras podem ser todos os tipos de coisas, na verdade, "disse o Dr. Waldmann. Ele dá o exemplo de 55 Cancri e, um planeta com um oceano de lava em temperaturas quentes o suficiente para derreter o ferro, e Gliese 1214 b, que é um planeta oceânico potencial consistindo principalmente de água. Os cientistas deduzem quais moléculas estão na atmosfera de um planeta estudando a luz das estrelas à medida que ela passa.

Saber o que se passa dentro desses planetas distantes é muito mais difícil. "Podemos olhar para a superfície da estrela para obter dicas sobre a química e a composição de um planeta, que nos dá dicas de quanto ferro ou silício pode haver em um planeta, "disse o Dr. Razvan Caracas, mineralogista planetário na École Normale Supérieure de Lyon, na França.

Isso é importante porque, dependendo se há um núcleo sólido, talvez feito de níquel ou níquel e ferro, e um núcleo externo de metal líquido, um planeta pode ou não ter um campo magnético. O campo magnético da Terra mantém a maior parte da radiação solar longe de nós, desviando um fluxo de partículas carregadas para que não atinjam a superfície do nosso planeta. Os pesquisadores acreditam que esse tipo de proteção seria necessário para que a vida surgisse em outro lugar.

O Dr. Caracas supervisionou um projeto chamado ABISSE, que executou simulações de computador de várias misturas de ferro-níquel em pressões extremamente altas para ver como se comportavam. Estes são os metais que provavelmente ficam no centro das super-Terras, mas não está claro se ferro e níquel se misturam, separar em camadas diferentes ou se tornar líquido nas pressões intensas dentro de grandes planetas.

Ao compreender o tipo de estrutura do núcleo que pode surgir das proporções de níquel e ferro, os cientistas esperam entender o que pode estar acontecendo dentro das super-Terras com base no que descobrimos sobre sua composição química.

Proteção

"Dois núcleos podem se comportar de maneira diferente, e um pode ter um campo magnético e o outro não, "explicou o Dr. Caracas." Um campo magnético mais forte oferece melhor proteção na superfície dos raios do sol, e isso significa que você pode fazer moléculas orgânicas que são mais complexas. "

Dr. Guillaume Fiquet, um físico experimental do CNRS e da Sorbonne University em Paris, França, também está tentando entender os interiores da super-Terra por meio de um projeto chamado PLANETDIVE. "Quando as pessoas falam sobre a habitabilidade dos planetas, isso geralmente está relacionado à presença de um campo magnético, que por si só está relacionado a ter algum tipo de núcleo metálico ou pelo menos material condutor (em movimento vigoroso), " ele disse.

Ele está investigando como materiais como o ferro se comportam sob pressões dentro das super-Terras, que pode ser até 1 terapascal, três vezes a pressão dentro da Terra. Isso comprime os átomos e pode alterar as propriedades dos materiais, o que significa que nosso conhecimento sobre como eles se comportam na Terra pode não se aplicar aos exoplanetas.

"Os exoplanetas podem ser planetas maiores do que a Terra, o que significa que as pressões e temperaturas podem ser muito maiores, "Dr. Fiquet disse, "Isso nos força a tentar desenvolver novas ferramentas para acessar estados especiais da matéria que ainda não conhecemos."

Dr. Fiquet lança luz sobre este mistério, recriando as altas temperaturas e pressões extremas que podem estar no coração desses planetas exóticos. Ele faz isso em escalas cada vez menores, disparando lasers poderosos em minúsculas especificações de metal ou espremendo-os entre bigornas de diamante microscópicas.

Essa configuração experimental o ajudou a desenhar curvas de fusão para elementos como o ferro, que provavelmente ficam no centro das super-Terras sob intensa pressão. Eles podem então ser usados ​​para refinar as propriedades dos materiais que os cientistas usam para inferir o que acontece no interior das super-Terras e, finalmente, saber mais sobre sua composição química em massa, diz o Dr. Fiquet.

Enquanto isso, Dr. Waldmann lidera pesquisas para ajudar os astrônomos a lidar com dados da super-Terra de futuras descobertas de exoplanetas usando inteligência artificial (IA). Precisamos de IA, disse o Dr. Waldmann, 'porque todos esses dados são extremamente difíceis de analisar e seremos esticados ao limite do que é possível fazer manualmente. "

As super-Terras são as principais candidatas à existência de vida extraterrestre. Sua IA, desenvolvido através do projeto ExoAI, vai ajudar os astrônomos a interpretar observações de produtos químicos na atmosfera de um exoplaneta, por exemplo, e diga-lhes se uma super-Terra é interessante para um estudo mais aprofundado ou não.

"Esse é o Santo Graal, "Dr. Waldmann acrescentou." Encontrar assinaturas químicas na atmosfera de uma super-Terra devido à vida. Esperançosamente, nos próximos anos, ou décadas. "