O decaimento radioativo poderia fornecer calor suficiente para sustentar a vida em mundos distantes sem uma estrela próxima. Na Terra, a vida se desenvolveu e evoluiu em torno do calor radioativo de elementos pesados no interior da Terra, bem abaixo de sua superfície. Sabe-se que a energia libertada pelo decaimento radioactivo produz calor, que sustenta os ecossistemas hidrotermais que prosperam no fundo do mar. No entanto, a possibilidade de que o calor do decaimento radioativo possa sustentar vida extraterrestre fora do nosso planeta permanece inexplorada. Usando modelos computacionais tridimensionais de alta resolução, os pesquisadores avaliaram agora a habitabilidade potencial de mundos do tamanho da Terra que possuem apenas o decaimento radioativo de elementos pesados para mantê-los aquecidos. Os pesquisadores identificaram quatro cenários envolvendo diferentes composições, que sustentam água líquida nas superfícies desses mundos radioativos. Seus resultados foram publicados recentemente na renomada revista Nature Astronomy.
Decaimento radioativo como fonte alternativa de energia Estrelas como o nosso Sol são poderosas fontes de energia que impulsionam a vida na Terra. Embora a maioria das explorações de exoplanetas habitáveis se tenha concentrado em planetas que orbitam estrelas semelhantes à nossa, a vastidão do Universo sugere que podem existir planetas localizados em ambientes desprovidos de estrelas. Nesses cenários, outras fontes potenciais de energia são necessárias para sustentar a água líquida nas suas superfícies.
Elementos radioativos como urânio, tório e potássio produzem calor por meio do decaimento radioativo. Na Terra, esses elementos contribuem significativamente para o calor interno que impulsiona a atividade geotérmica, como gêiseres, fontes termais e fontes hidrotermais profundas. Os investigadores por trás deste estudo investigaram o potencial do decaimento radioativo para fornecer calor suficiente para sustentar água líquida em planetas sem estrelas.
Modelos de computador simulam cenários habitáveis Para investigar esta possibilidade, a equipe de pesquisa empregou sofisticados modelos computacionais tridimensionais. Eles simularam uma variedade de planetas rochosos com diferentes composições e estruturas interiores. Supunha-se que cada planeta orbitava uma estrela distante que não fornecia calor suficiente para sustentar água líquida por si só.
Os modelos revelaram quatro cenários distintos onde o decaimento radioativo de elementos pesados foi capaz de manter as temperaturas da superfície dos planetas acima de zero e potencialmente suportar água líquida. Esses cenários são compostos por:
1.
Planetas ricos em água :Mundos rochosos com massas de água abundantes provavelmente teriam quantidades significativas de elementos radioativos dissolvidos nos seus oceanos. O aquecimento radioativo proveniente da decomposição desses elementos dissolvidos contribuiria para o aquecimento geral do planeta.
2.
Planetas ricos em ferro :A presença de ferro no núcleo de um planeta pode aumentar a produção de calor a partir do decaimento radioativo. A propensão do ferro para conduzir calor de forma eficiente contribui ainda mais para a dispersão do calor por todo o planeta.
3.
Planetas de crosta fina :Planetas com menos crosta ou com crosta mais fina experimentariam isolamento reduzido, permitindo que o calor da decomposição radioativa em seus interiores alcançasse a superfície com mais facilidade.
4.
Planetas semelhantes à Terra :Mundos rochosos com composições e estruturas interiores semelhantes às da Terra também demonstraram a capacidade de suportar água líquida através do decaimento radioativo.
O principal autor do estudo, Professor Stephen Mojzsis, da Universidade do Colorado Boulder, enfatizou a importância de considerar fontes alternativas de energia além das estrelas para sustentar a vida. “Nossos resultados sugerem que ambientes habitáveis podem surgir em lugares que anteriormente não pensávamos serem possíveis”, explicou. “Isto expande a gama de ambientes nos quais devemos procurar assinaturas de vida fora da Terra”.
Implicações para a exploração de exoplanetas A equipe concluiu que os cenários identificados ampliam a diversidade de ambientes habitáveis que deveríamos considerar ao explorar exoplanetas habitáveis. À medida que as técnicas de detecção de exoplanetas avançam rapidamente e novos telescópios ficam online, a descoberta de planetas ou luas semelhantes à Terra com água, núcleos ricos em ferro, crostas finas ou composições favoráveis torna-se mais viável. A descoberta de tais mundos justificaria um exame mais atento em busca de sinais de vida, mesmo que estejam localizados em regiões remotas do espaço, sem o calor de uma estrela próxima.
Os resultados deste estudo oferecem uma nova perspectiva sobre a caça à vida extraterrestre, encorajando os investigadores a considerar fontes alternativas de energia e a expandir os seus parâmetros de pesquisa ao contemplar o potencial de vida fora da Terra.
