No O pequeno Príncipe , a novela clássica de Antoine de Saint-Exupéry, o príncipe titular mora em um asteróide do tamanho de uma casa tão pequeno que ele pode assistir o pôr do sol a qualquer hora do dia movendo sua cadeira alguns passos.

Claro, na vida real, objetos celestes tão pequenos não podem suportar vida porque não têm gravidade suficiente para manter uma atmosfera. Mas quão pequeno é muito pequeno para habitabilidade?

Em um artigo recente, Pesquisadores da Universidade de Harvard descreveram um novo limite de tamanho inferior para planetas para manter a superfície da água líquida por longos períodos de tempo, estendendo a chamada zona habitável ou "zona Cachinhos Dourados" para pequenos, planetas de baixa gravidade. Esta pesquisa expande a área de busca por vida no universo e lança luz sobre o importante processo de evolução atmosférica em pequenos planetas.

A pesquisa foi publicada no Astrophysical Journal .

"Quando as pessoas pensam sobre as bordas internas e externas da zona habitável, eles tendem a pensar sobre isso apenas espacialmente, o que significa o quão perto o planeta está da estrela, "disse Constantin Arnscheidt '18, primeiro autor do artigo. "Mas na verdade, existem muitas outras variáveis ​​de habitabilidade, incluindo massa. Definir um limite inferior para a habitabilidade em termos de tamanho do planeta nos dá uma restrição importante em nossa busca contínua por exoplanetas e exomoons habitáveis. "

Geralmente, os planetas são considerados habitáveis ​​se puderem manter a água na superfície líquida (em oposição à água congelada) por tempo suficiente para permitir a evolução da vida, conservadoramente cerca de 1 bilhão de anos. Os astrônomos procuram esses planetas habitáveis ​​dentro de distâncias específicas de certos tipos de estrelas - estrelas que são menores, massa mais fria e mais baixa do que o nosso sol tem uma zona habitável muito mais próxima do que maior, estrelas mais quentes.

A borda interna da zona habitável é definida por quão perto um planeta pode estar de uma estrela antes que um efeito estufa descontrolado leve à evaporação de todas as águas superficiais. Mas, como Arnscheidt e seus colegas demonstraram, esta definição não vale para pequenos, planetas de baixa gravidade.

O efeito estufa descontrolado ocorre quando a atmosfera absorve mais calor do que pode irradiar de volta para o espaço, impedindo o resfriamento do planeta e, eventualmente, levando a um aquecimento imparável que finalmente transforma seus oceanos em vapor.

Contudo, algo importante acontece quando os planetas diminuem de tamanho:à medida que aquecem, suas atmosferas se expandem para fora, tornando-se cada vez maiores em relação ao tamanho do planeta. Essas grandes atmosferas aumentam a absorção e a radiação de calor, permitindo que o planeta mantenha melhor uma temperatura estável. Os pesquisadores descobriram que a expansão atmosférica impede que os planetas de baixa gravidade sofram um efeito estufa descontrolado, permitindo-lhes manter a superfície da água líquida enquanto orbitam mais perto de suas estrelas.

Quando os planetas ficam muito pequenos, Contudo, eles perdem suas atmosferas completamente e a água de superfície líquida congela ou vaporiza. Os pesquisadores demonstraram que existe um tamanho crítico abaixo do qual um planeta nunca pode ser habitável, o que significa que a zona habitável não é limitada apenas no espaço, mas também no tamanho do planeta.

Os pesquisadores descobriram que o tamanho crítico é cerca de 2,7 por cento da massa da Terra. Se um objeto for menor que 2,7 por cento da massa da Terra, sua atmosfera escapará antes mesmo de ter a chance de desenvolver água líquida de superfície, semelhante ao que acontece com os cometas hoje. Para colocar isso em contexto, a lua tem 1,2 por cento da massa da Terra e Mercúrio tem 5,53 por cento.

Os pesquisadores também foram capazes de estimar as zonas habitáveis ​​desses pequenos planetas em torno de certas estrelas. Dois cenários foram modelados para dois tipos diferentes de estrelas:uma estrela do tipo G como o nosso próprio sol e uma estrela do tipo M modelada a partir de uma anã vermelha na constelação de Leo.

Os pesquisadores resolveram outro mistério antigo em nosso sistema solar. Os astrônomos há muito se perguntam se as luas geladas de Júpiter, Europa, Ganimedes, e Calisto seria habitável se a radiação do sol aumentasse. Com base nesta pesquisa, essas luas são muito pequenas para manter a superfície da água líquida, mesmo se estivessem mais perto do sol.

"Mundos de água de baixa massa são uma possibilidade fascinante na busca por vida, e este artigo mostra o quão diferente seu comportamento pode ser comparado ao de planetas semelhantes à Terra, "disse Robin Wordsworth, professor associado de ciência ambiental e engenharia da SEAS e autor sênior do estudo. "Uma vez que as observações para esta classe de objetos se tornem possíveis, será emocionante tentar testar essas previsões diretamente. "