Quando os telescópios se tornaram poderosos o suficiente para encontrar planetas orbitando estrelas distantes, os cientistas ficaram surpresos ao ver que muitos deles não tinham atmosferas como a da Terra. Em vez de, eles parecem ter cobertores grossos de hidrogênio.

Em um novo estudo, dois cientistas da Universidade de Chicago investigaram como as atmosferas desses planetas evoluem, e a probabilidade de tais planetas adquirirem uma atmosfera mais parecida com a nossa. Modelando milhares de planetas simulados, eles estimaram que seria muito raro um planeta que começou com uma atmosfera de hidrogênio evoluir para uma como a da Terra - e que esses planetas muitas vezes acabam perdendo totalmente sua atmosfera.

Publicado em 21 de julho no Proceedings of the National Academy of Sciences , os resultados aprofundam nossa compreensão de como as atmosferas planetárias se formam e crescem, e pode ajudar os astrônomos a identificar os melhores lugares para procurar planetas com atmosferas semelhantes às da Terra.

"A zona habitável para planetas está em uma linha - uma linha costeira cósmica entre muita e pouca atmosfera, "disse o Asst. Prof. Edwin Kite, primeiro autor do estudo e especialista na história de Marte e nos climas de outros mundos. "Existem muitos planetas situados ao longo dessa linha costeira, ou eles são raros? Esta é uma grande questão na ciência planetária agora. "

"Sabemos muito pouco sobre a atmosfera dos exoplanetas rochosos, "disse Megan Barnett, um estudante de graduação e segundo autor do artigo. "Os planetas que estamos examinando neste estudo estão muito próximos de suas estrelas para abrigar vida, mas estudá-los nos ajuda a entender os processos gerais que fazem ou destroem as atmosferas. "

Por exemplo, os cientistas sabem que muitos planetas rochosos se formam com atmosferas de hidrogênio, mas o que acontece depois dessa formação inicial é muito menos claro. Eles mantêm essa atmosfera, transição para outro tipo de atmosfera, ou perdê-lo inteiramente?

Kite e Barnett pegaram as informações que conhecemos, e inseriu-o em um programa para executar simulações com planetas de diferentes tamanhos e com diferentes tipos de atmosferas. Em seguida, eles propuseram diferentes cenários e observaram o que aconteceria com as atmosferas se, dizer, o brilho da estrela próxima muda, mudar a quantidade de radiação recebida pelo planeta; ou a estrela escurece e a rocha do planeta esfria; ou vulcões entram em erupção na superfície.

Seus resultados sugeriram que se um planeta começa com uma atmosfera rica em hidrogênio, existem muito poucas combinações de condições sob as quais ele poderia eventualmente fazer a transição para uma atmosfera semelhante à da Terra. "Isso realmente não acontece em nosso modelo, "disse Kite." De longe, o resultado mais comum é que ele perde sua atmosfera e permanece uma rocha nua para sempre. "

Em alguns casos, Contudo, um planeta um pouco maior que o tamanho da Terra conseguiu adquirir e manter uma atmosfera parecida com a da Terra por ter várias erupções vulcânicas que liberam gases.

Kite e Barnett também descobriram que um planeta que começou com uma atmosfera semelhante à da Terra era mais provável de mantê-la.

Os resultados, os cientistas disseram, ajudará a orientar as buscas de planetas habitáveis ​​por novos telescópios, como o Telescópio Espacial James Webb, programado para lançamento no próximo ano.

"De nossas descobertas, parece que, se quisermos encontrar exoplanetas quentes com atmosferas semelhantes às da Terra, devemos ter como alvo mundos que começaram sem atmosferas de hidrogênio, que orbitam estrelas menos ativas, ou são excepcionalmente grandes, "disse Kite.