O intemperismo das rochas de silicato faz parte do chamado ciclo do carbono, que mantém um clima temperado na Terra por longos períodos de tempo. Crédito:Universidade de Berna, Ilustração:Jenny Leibundgut
O intemperismo das rochas de silicato desempenha um papel importante para manter o clima da Terra firme. Cientistas liderados pela Universidade de Berna e pelo centro nacional suíço de competência em pesquisa (NCCR) PlanetS, investigou os princípios gerais deste processo. Seus resultados podem influenciar a forma como interpretamos os sinais de mundos distantes - incluindo aqueles que podem sugerir vida.
As condições na Terra são ideais para a vida. A maioria dos lugares em nosso planeta não é nem muito quente nem muito frio e oferece água líquida. Esses e outros requisitos para a vida, Contudo, delicadamente dependem da composição certa da atmosfera. Demais ou de certos gases - como dióxido de carbono - a Terra pode se tornar uma bola de gelo ou uma panela de pressão. Quando os cientistas procuram planetas potencialmente habitáveis, um componente chave é, portanto, sua atmosfera.
As vezes, essa atmosfera é primitiva e consiste em grande parte dos gases que existiam quando o planeta se formou - como é o caso de Júpiter e Saturno. Em planetas terrestres como Marte, Vênus ou Terra, Contudo, essas atmosferas primitivas estão perdidas. Em vez de, suas atmosferas restantes são fortemente influenciadas pela geoquímica de superfície. Processos como o intemperismo das rochas alteram a composição da atmosfera e, portanto, influenciam a habitabilidade do planeta.
Exatamente como isso funciona, especialmente sob condições muito diferentes das da Terra, é o que uma equipe de cientistas, liderado por Kaustubh Hakim do Centro para o Espaço e Habitabilidade (CSH) da Universidade de Berna e do NCCR PlanetS, investigado. Seus resultados foram publicados hoje em The Planetary Science Journal .
As condições são decisivas
"Queremos entender como as reações químicas entre a atmosfera e a superfície dos planetas mudam a composição da atmosfera. Na Terra, este processo - o intemperismo das rochas de silicato auxiliado pela água - ajuda a manter um clima temperado por longos períodos de tempo, "Hakim explica." Quando a concentração de CO 2 aumenta, as temperaturas também aumentam devido ao efeito estufa. Temperaturas mais altas levam a chuvas mais intensas. As taxas de intemperismo de silicato aumentam, que por sua vez reduz o CO 2 concentração e, posteriormente, abaixe a temperatura, "diz a pesquisadora.
Contudo, não precisa necessariamente funcionar da mesma maneira em outros planetas. Usando simulações de computador, a equipe testou como diferentes condições afetam o processo de intemperismo. Por exemplo, eles descobriram que mesmo em climas muito áridos, o intemperismo pode ser mais intenso do que na Terra se as reações químicas ocorrerem com rapidez suficiente. Tipos de rocha, também, influenciam o processo e podem levar a taxas de intemperismo muito diferentes, de acordo com Hakim. A equipe também descobriu que em temperaturas de cerca de 70 ° C, ao contrário da teoria popular, as taxas de intemperismo do silicato podem diminuir com o aumento das temperaturas. "Isso mostra que, para planetas com condições muito diferentes das da Terra, intemperismo pode desempenhar papéis muito diferentes, "Hakim diz.
Implicações para habitabilidade e detecção de vida
Se os astrônomos encontrarem um mundo habitável, provavelmente será no que eles chamam de zona habitável. Esta zona é a área em torno de uma estrela, onde a dose de radiação permitiria que a água fosse líquida. No sistema solar, esta zona fica aproximadamente entre Marte e Vênus.
"A geoquímica tem um impacto profundo na habitabilidade dos planetas na zona habitável, "estudo co-autor e professor de astronomia e ciências planetárias na Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS, Kevin Heng, aponta. Como os resultados da equipe indicam, o aumento das temperaturas pode reduzir o desgaste e seu efeito de equilíbrio em outros planetas. O que seria um mundo potencialmente habitável poderia se transformar em uma estufa infernal.
Como Heng explica ainda, compreender os processos geoquímicos sob diferentes condições não é importante apenas para estimar o potencial de vida, mas também para sua detecção. "A menos que tenhamos alguma ideia dos resultados dos processos geoquímicos em condições variadas, não seremos capazes de dizer se bioassinaturas - possíveis indícios de vida como a Fosfina que foi encontrada em Vênus no ano passado - realmente vêm de atividade biológica, "conclui a pesquisadora.
