p Uma nova pesquisa da NASA está ajudando a refinar nossa compreensão dos planetas candidatos além do nosso sistema solar que podem suportar vida. p "Usando um modelo que simula de forma mais realista as condições atmosféricas, descobrimos um novo processo que controla a habitabilidade dos exoplanetas e nos guiará na identificação de candidatos para estudos posteriores, "disse Yuka Fujii, do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (GISS), Nova york, Nova York e o Earth-Life Science Institute no Tokyo Institute of Technology, Japão, autor principal de um artigo sobre a pesquisa publicado no Astrophysical Journal 17 de outubro.

p Modelos anteriores simulavam condições atmosféricas ao longo de uma dimensão, a vertical. Como alguns outros estudos recentes de habitabilidade, a nova pesquisa usou um modelo que calcula as condições em todas as três dimensões, permitindo que a equipe simule a circulação da atmosfera e as características especiais dessa circulação, o que os modelos unidimensionais não podem fazer. O novo trabalho ajudará os astrônomos a alocar o escasso tempo de observação para os candidatos mais promissores para habitabilidade.

p A água líquida é necessária para a vida como a conhecemos, assim, a superfície de um mundo estranho (por exemplo, um exoplaneta) é considerada potencialmente habitável se sua temperatura permitir que a água líquida esteja presente por tempo suficiente (bilhões de anos) para permitir que a vida prospere. Se o exoplaneta estiver muito longe de sua estrela-mãe, vai estar muito frio, e seus oceanos congelarão. Se o exoplaneta estiver muito perto, a luz da estrela será muito intensa, e seus oceanos eventualmente evaporarão e serão perdidos no espaço. Isso acontece quando o vapor d'água sobe para uma camada na atmosfera superior chamada estratosfera e é dividido em seus componentes elementares (hidrogênio e oxigênio) pela luz ultravioleta da estrela. Os átomos de hidrogênio extremamente leves podem então escapar para o espaço. Diz-se que planetas em processo de perder seus oceanos dessa maneira entraram em um estado de "estufa úmida" por causa de suas estratosferas úmidas.

p Para que o vapor d'água suba à estratosfera, modelos anteriores previam que as temperaturas superficiais de longo prazo deveriam ser maiores do que qualquer coisa experimentada na Terra - acima de 150 graus Fahrenheit (66 graus Celsius). Essas temperaturas gerariam intensas tempestades convectivas; Contudo, Acontece que essas tempestades não são a razão pela qual a água atinge a estratosfera para planetas em rotação lenta entrando em um estado de estufa úmido.

p “Nós encontramos um papel importante para o tipo de radiação que uma estrela emite e o efeito que ela tem na circulação atmosférica de um exoplaneta ao criar o estado de estufa úmido, "disse Fujii. Para exoplanetas orbitando perto de suas estrelas-mãe, a gravidade de uma estrela será forte o suficiente para diminuir a rotação de um planeta. Isso pode fazer com que ele fique travado por maré, com um lado sempre voltado para a estrela - dando-lhe dia eterno - e um lado sempre voltado para longe - dando-lhe noite eterna.

p Quando isso acontece, nuvens espessas se formam no lado diurno do planeta e agem como um guarda-sol para proteger a superfície de grande parte da luz das estrelas. Embora isso possa manter o planeta resfriado e evitar que o vapor d'água suba, a equipe descobriu que a quantidade de radiação infravermelha (NIR) de uma estrela pode fornecer o calor necessário para fazer com que um planeta entre no estado de estufa úmido. NIR é um tipo de luz invisível ao olho humano. A água como vapor no ar e gotículas de água ou cristais de gelo nas nuvens absorvem fortemente a luz NIR, aquecendo o ar. Conforme o ar esquenta, ele sobe, levando a água para a estratosfera, onde cria a estufa úmida.

p Este processo é especialmente relevante para planetas em torno de estrelas de baixa massa que são mais frias e muito mais fracas do que o Sol. Para ser habitável, os planetas devem estar muito mais próximos dessas estrelas do que a nossa Terra está do sol. De tão perto, esses planetas provavelmente experimentam marés fortes de sua estrela, fazendo-os girar lentamente. Também, quanto mais legal é uma estrela, mais NIR ele emite. O novo modelo demonstrou que, uma vez que essas estrelas emitem a maior parte de sua luz em comprimentos de onda NIR, um estado de estufa úmido resultará mesmo em condições comparáveis ​​ou um pouco mais quentes do que os trópicos da Terra. Para exoplanetas mais próximos de suas estrelas, a equipe descobriu que o processo conduzido pelo NIR aumentou a umidade na estratosfera gradualmente. Então, é possível, ao contrário das previsões do modelo antigo, que um exoplaneta mais próximo de sua estrela-mãe poderia permanecer habitável.

p Esta é uma observação importante para os astrônomos em busca de mundos habitáveis, já que estrelas de baixa massa são as mais comuns na galáxia. Seus números absolutos aumentam as chances de que um mundo habitável possa ser encontrado entre eles, e seu pequeno tamanho aumenta a chance de detectar sinais planetários.

p O novo trabalho ajudará os astrônomos a selecionar os candidatos mais promissores na busca por planetas que poderiam sustentar vida. "Desde que saibamos a temperatura da estrela, podemos estimar se os planetas perto de suas estrelas têm o potencial de estar no estado de estufa úmido, "disse Anthony Del Genio do GISS, um co-autor do artigo. "A tecnologia atual será levada ao limite para detectar pequenas quantidades de vapor de água na atmosfera de um exoplaneta. Se houver água suficiente para ser detectada, provavelmente significa que o planeta está no estado de estufa úmida. "

p Neste estudo, pesquisadores presumiram um planeta com uma atmosfera como a da Terra, mas totalmente coberto por oceanos. These assumptions allowed the team to clearly see how changing the orbital distance and type of stellar radiation affected the amount of water vapor in the stratosphere. No futuro, the team plans to vary planetary characteristics such as gravity, Tamanho, atmospheric composition, and surface pressure to see how they affect water vapor circulation and habitability.