Pesquisadores de todo o mundo há muito enfrentam a questão:há vida em outros planetas, e se, como o encontramos? Confrontado com milhares de planetas para explorar além do nosso sistema solar, os cientistas precisam encontrar uma maneira de prever quais exoplanetas têm maior probabilidade de hospedar vida. Para complicar as coisas, suas previsões devem ser baseadas em observações que podem ser feitas a anos-luz de distância - como o tamanho do exoplaneta, massa e a composição de sua atmosfera.

Em uma publicação recente no Astrophysical Journal , A cientista planetária Stephanie Olson, da Universidade de Chicago, apresentou um novo modelo que prevê como os padrões de circulação dos oceanos podem impactar a favorabilidade da vida naquele planeta. Esses fatores podem guiar os cientistas na busca por vida em outros mundos, e as descobertas dos pesquisadores sugerem que procurar um planeta exatamente como a Terra pode não nos levar aos lugares mais prováveis ​​onde existe vida alienígena.

"A pequena quantidade de trabalho anterior sobre oceanos de exoplanetas se concentrou principalmente em seu impacto climático, "disse o co-autor e professor associado da UChicago Dorian Abbot." Este estudo inicia o processo de avaliação do impacto que a circulação do oceano tem na ciclagem de nutrientes, produtividade biológica e, potencialmente, a detectabilidade de vida em exoplanetas. "

Os padrões de circulação podem ter um efeito dramático na viabilidade da vida no oceano. A maior parte da vida no oceano no planeta Terra existe na camada superior, que recebe luz solar para sustentar organismos fotossintéticos e troca gases com a atmosfera. Esta camada mista perde nutrientes continuamente para as profundezas, regiões mais calmas do oceano à medida que organismos mortos são puxados para baixo pela gravidade.

O retorno desses nutrientes à camada mista que sustenta a vida depende de um processo conhecido como ressurgência. A ressurgência ocorre em locais específicos onde o vento faz com que as águas superficiais divergam e as águas profundas fluam para substituí-las, trazendo com eles os nutrientes que alimentam a vida.

"Se você olhar para a vida em nossos oceanos, é esmagadoramente concentrado em regiões onde há ressurgência, "disse Olson, um T.C. Chamberlin Pós-doutorado no Departamento de Ciências Geofísicas.

Olson usou um modelo para explorar como pequenas mudanças nas características observáveis, como o tamanho de um planeta ou taxa de rotação, pode impactar dramaticamente a quantidade de ressurgência no oceano de um exoplaneta e, assim, favorecer ou desfavorecer a vida na superfície do oceano.

"Descobrimos que os planetas que giram mais devagar do que a Terra, têm maior pressão de superfície do que a Terra e têm oceanos mais salgados do que a Terra podem experimentar uma ressurgência maior. Isso pode se prestar a uma vida fotossintética mais ativa e que pode, em última análise, se manifestar como uma vida fotossintética mais detectável, "Olson disse." Esses são os tipos de planetas que devemos priorizar para estudos de detecção de vida, e esses são os tipos de planetas onde, se não encontrarmos vida, a não detecção pode ser mais significativa. "

Esses resultados contrastam com a opinião geral sobre a priorização de exoplanetas:que nossa melhor chance de encontrar vida será localizar um exoplaneta com o maior número possível de características semelhantes à Terra.

"Este estudo motiva a expansão de nossa pesquisa para além dos análogos da Terra e considerando se pode haver ou não planetas que podem ser melhores hospedeiros para a vida do que a própria Terra, "Olson disse.

Em particular, Olson descobriu que algumas características dos exoplanetas que diferem da Terra podem levar a mais assinaturas de gás de atividade biológica na atmosfera - como oxigênio e metano - tornando a vida nesses planetas mais fácil de detectar à distância.

Além de informar a busca por vida em outros planetas, O modelo de Olson também pode fornecer informações sobre os padrões de circulação dos oceanos na Terra e fornecer informações sobre o passado e o futuro da vida em nosso planeta.

Ao longo da história da Terra, a taxa de rotação, a pressão da superfície e o brilho do sol mudaram. O modelo de Olson sugere que todas essas mudanças aumentaram a ressurgência ao longo do tempo e podem ter levado a vida a florescer em nossos oceanos.

Adicionalmente, Olson ficou surpreso ao descobrir que um aumento na salinidade - a quantidade de sal dissolvido em nosso oceano - pode afetar dramaticamente o clima da Terra. Seu modelo descobriu que, se dobrássemos a quantidade de sal em nosso oceano, faria com que todo o gelo marinho derretesse e levaria ao aquecimento do planeta em 6 graus Celsius.

"Se um fator de diferença de salinidade dois é tão importante para o clima planetário, a salinidade do oceano é algo em que realmente precisamos pensar em termos da evolução climática de nosso próprio planeta, "Olson disse.

O modelo de Olson prevê esta e outras mudanças surpreendentemente pronunciadas na circulação do oceano e no clima, modificando sutilmente as características de um planeta semelhante à Terra, um parâmetro de cada vez. Há potencial para impactos mais dramáticos se os parâmetros forem alterados em conjunto para refletir com mais precisão como as características de um exoplaneta podem diferir da Terra, abrindo cenários quase ilimitados para explorar.

"Os oceanos são habitats realmente dinâmicos, e acabamos de arranhar a superfície aqui, Olson disse. "Minha visão é que as pessoas fiquem entusiasmadas com isso e continuem trabalhando e explorando possibilidades ainda mais exóticas."