Os astrónomos têm procurado um novo tipo de exoplaneta nos últimos anos – um especialmente adequado para habitabilidade. Eles são chamados de mundos Hyceanos e são caracterizados por vastos oceanos de água líquida e atmosferas espessas ricas em hidrogênio. O nome foi cunhado em 2021 pelo astrônomo de Cambridge Nikku Madhusudhan, cuja equipe observou de perto um possível mundo Hycean, K2-18b, usando o Telescópio Espacial James Webb em 2023.



Em um artigo recentemente aceito para publicação em janeiro pelo Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Madhusudhan e a co-autora Frances Rigby examinaram como poderia ser a estrutura interna dos planetas Hyceanos e o que isso significa para a possibilidade de encontrar vida dentro deles. O artigo pode ser acessado no arXiv servidor de pré-impressão.

Os mundos Hycean são diferentes de tudo o que vimos no nosso próprio sistema solar, expandindo a própria definição de um planeta habitável. Eles tendem a ser muito maiores do que planetas semelhantes à Terra, o que lhes valeu o apelido de “mini-Netunos”. O seu tamanho torna-os mais fáceis de detectar do que os mundos rochosos mais pequenos, e as suas atmosferas espessas proporcionam-lhes uma zona habitável mais ampla.

Essas mesmas propriedades também os tornam candidatos ideais para análises espectroscópicas, onde a medição da composição química das atmosferas pode revelar bioassinaturas.

A fim de descobrir as características potenciais de um mundo habitável de Hycean, Rigby e Madhusudhan usaram uma ferramenta de modelagem chamada HyRIS para mapear possíveis estruturas planetárias. Eles limitaram seus modelos para permitir apenas temperaturas e pressões habitáveis ​​na superfície do oceano, onde a água encontra o ar.

Mesmo com essas condições rigorosas em vigor, os resultados mostraram uma grande variedade de estruturas internas possíveis. As profundidades oceânicas de um mundo híceo habitável podem variar de dezenas de quilômetros a milhares de quilômetros (para comparação, o oceano da Terra tem em média cerca de 3,7 km de profundidade).

Um factor que potencialmente limita a habitabilidade destes mundos é que é provável que tenham uma espessa camada de gelo entre o fundo do oceano e o núcleo rochoso do planeta. Na Terra, a alteração do fundo rochoso do mar produz nutrientes essenciais à vida – o gelo pode inibir esse processo. No entanto, ainda existe a possibilidade de que estes nutrientes possam ser transportados através do gelo por convecção, ou entregues ao planeta de outras formas, como através de impactos de cometas e asteróides ou condensação atmosférica.

O estudo também analisou vários candidatos reais ao mundo Hycean, e entre eles, há três que se destacam por terem boas chances de habitabilidade.

Embora estes três candidatos orbitem estrelas anãs vermelhas – conhecidas pelas suas explosões solares violentas e hostis – as estrelas destes planetas são comparativamente calmas. Eles são TOI-270 d, TOI 1468 c e TOI-732 c (TOI refere-se a planetas observados pelo telescópio espacial TESS).

Cada um destes três planetas está programado para observação por James Webb no seu segundo ano de observação, o que significa que estamos prestes a obter uma visão mais detalhada de alguns novos exoplanetas interessantes. A observação de K2-18b no ano passado foi apenas o começo da pesquisa mundial Hycean, e este artigo recente ajudará os astrônomos a restringir as possíveis estruturas internas desses mundos e a determinar a perspectiva de encontrar vida neles.

Mais informações: Frances E. Rigby et al, Sobre as condições oceânicas dos mundos Hycean, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2402.12330
Fornecido por Universe Today