O que significa “semelhante à terra”? – A descoberta de Proxima b e a terminologia usada

Matt Williams para o Universe Today:

O ESO anunciou há dias a descoberta de um exoplaneta a orbitar Proxima Centauri – confirmando assim semanas de especulação e entusiasmando o mundo da astronomia e a opinião pública em geral.

Proxima b, o planeta extrassolar descoberto, é o mais próximo do nosso Sistema Solar, e o ESO indicou também que é rochoso, semelhante à Terra em tamanho e massa e que a sua órbita se situa na zona habitável da estrela.

No entanto, tem havido alguma controvérsia a respeito de determinadas classificações. Por exemplo, quando um planeta como Proxima b é descrito como “semelhante à Terra”, “habitável” e/ou “terrestre” é natural que queiramos saber o que isso significa exatamente.

Um planeta “semelhante à Terra” é geralmente interpretado como um planeta com uma composição semelhante à da Terra. Mas aqui entra em jogo o termo “terrestre” que se refere a um planeta rochoso, composto principalmente por silicatos e metais, com o núcleo metálico e o manto e a crosta de silicatos.

Isto aplica-se à Terra e a todos os planetas do Sistema Solar interior e é muitas vezes usado para diferenciar os exoplanetas rochosos dos gigantes de gás. É importante no contexto da caça aos exoplanetas, já que a maioria dos 4696 candidatos a exoplanetas – dos quais 3374 foram confirmados (até 18 de agosto de 2016) – são afinal gigantes gasosos.

Mas ser “terrestre” não que dizer, pelo menos de forma direta, que o planeta seja habitável da mesma forma que a Terra é, pois não é uma indicação de que o planeta tenha uma atmosfera adequada ou um clima suficientemente quente para poder haver água líquida ou vida microbiana à sua superfície.

Além disso, ser “semelhante à Terra” implica apenas que o planeta é similar em massa e tamanho, não em composição. Muitos dos exoplanetas que foram descobertos têm sido classificados como “do tamanho da Terra” ou “Superterras” (planetas com cerca de 10 vezes a massa da Terra) unicamente com base na sua massa.

Um exoplaneta que tenha entre 15 a 17 massas terrestres é muitas vezes referido como “do tamanho de Neptuno” e outro que tenha massa maior que a de Júpiter será um Superjúpiter. Em todos estes casos, o tamanho e massa é que são responsáveis pela classificação e não a composição.

Um planeta que, em termos de tamanho e massa, seja maior que a Terra, mas significativamente menor que um gigante gasoso, não tem necessariamente de ser terrestre. Na verdade, alguns cientistas têm recomendado o termo “minineptuno” para descrever planetas mais massivos que a Terra mas não necessariamente compostos por silicatos e metais.

As estimativas de tamanho e massa não são exatamente indicadores que determinam se um planeta é ou não “habitável”. Quando os cientistas atribuem o termo habitável a planetas extrassolares como Proxima b, Gliese 667 Cc, Kepler-452b, estão em geral a referir-se ao fato de o planeta existir dentro de “zona habitável” (zona de Goldilocks) da sua estrela-mãe. A “zona habitável” é a região em torno de uma estrela onde um planeta experimenta temperaturas médias que permitem a existência de água líquida à superfície.

Os planetas cuja órbita fica muito próxima da sua estrela são demasiado quentes e a água à superfície é transformada em hidrogénio e oxigénio – escapando-se o primeiro para o espaço e combinando-se o último com o carbono para formar CO². É isto o que os cientistas acreditam ter acontecido em Vénus, onde as nuvens espessas de CO² e vapor de água provocaram um efeito de estufa descontrolado. Este fenómeno transformou Vénus, de um mundo que já teve oceanos para o ambiente infernal que conhecemos hoje, onde as temperaturas são suficientemente altas para derreter chumbo e a densidade

atmosférica é impressionante, com as espessas nuvens a provocarem chuvas de ácido sulfúrico. Em planetas cuja órbita fica para lá da zona habitável, qualquer água à superfície congela, e a água no estado líquido só poderá existir em reservatórios subterrâneos (é o caso em Marte). Como tal, encontrar planetas adequados em termos da temperatura média de superfície é uma das chaves para a procura de vida no nosso Universo.

Mas não ficamos por aqui, pois por um planeta ter a temperatura adequada para permitir a existência de água à sua superfície não quer dizer que possa albergar vida. Como o nosso Sistema Solar tão bem demonstra, um planeta pode ter as condições necessárias para a vida, mas ainda assim tornar-se um ambiente estéril, por lhe faltar uma magnetosfera protetora.

É o que os cientistas acreditam que aconteceu em Marte. Localizado dentro da zona habitável do Sol (embora no limite externo) pensa-se que Marte já teve uma atmosfera e água líquida à superfície. Mas, hoje, a pressão atmosférica à sua superfície é apenas 1% da que existe na Terra, o que deu origem a um planeta seco, frio e desprovido de vida. Marte perdeu a sua magnetosfera há 4,2 mil milhões de anos. De acordo com a missão MAVEN da NASA, este fenómeno teve como resultado que a atmosfera do planeta fosse sendo lentamente arrancada pelo vento solar ao longo dos 500 milhões de anos seguintes. A pouca atmosfera que restou não foi suficiente para reter o calor, e a água à superfície evaporou-se.

Os planetas que não têm magnetosferas de proteção estão também sujeitos a níveis de radiação intensos. Na superfície marciana, a dose média de radiação é de cerca de 0,67 mSv por dia, que é cerca de um quinto daquela a que as pessoas são expostas na Terra durante um ano. Podemos esperar condições semelhantes para planetas extrassolares onde não existe magnetosfera.

A Terra tem a sorte de ter, não apenas de uma órbita bastante confortável em torno do Sol, mas também um núcleo diferenciado – um núcleo interno sólido e um núcleo externo líquido, que roda. Acredita-se que esta rotação seja responsável por criar um efeito de dínamo que por sua vez cria o campo magnético da Terra.

No entanto, usando novamente como modelo o Sistema Solar, vemos que os campos magnéticos não são assim tão raros. A Terra é o único planeta terrestre do nosso Sistema Solar a ter um, mas todos os gigantes gasosos têm campos poderosos e Ganimedes, a lua de Júpiter, também tem uma magnetosfera própria.

Há também parâmetros orbitais a considerar. Um planeta que seja semelhante à Terra em tamanho, massa e composição poderá ainda ter um clima muito diferente devido à sua órbita. Se, por exemplo, estiver em acoplamento de maré (rotação sincronizada) com a sua estrela, terá um lado sempre voltado para ela, que será muito mais quente. Poderá também ter uma velocidade de rotação lenta e uma velocidade orbital rápida, e nesse caso só experimentará algumas rotações por órbita (como acontece com Mercúrio). Por último, mas certamente não menos importante, a sua distância à estrela poderá implicar que receba muito mais radiação que a Terra – independentemente de ter ou não uma magnetosfera.

Acredita-se ser esse o caso de Proxima Centauri b, que orbita a sua estrela, a anã vermelha Proxima Centauri, a uma distância de 7 milhões de quilómetros – apenas 5% da distância Terra-Sol. O seu período orbital é de 11 dias e ou tem acoplamento de maré ou uma ressonância orbital de 3:2 (ou seja, três rotações a cada duas órbitas).

Devido a isto, o seu clima deverá ser muito diferente do da Terra, com a água confinada ou ao seu lado voltado para o Sol (no caso de uma rotação sincronizada), ou à sua região tropical (no caso de uma ressonância 3:2 ). Além disso, a radiação que recebe da sua estrela anã vermelha será significativamente maior que aquela a que estamos acostumados aqui na Terra.

Então, o que significa exatamente “parecido com a Terra”? A resposta mais simples é que pode significar imensas coisas. Por isso, é uma classificação vaga.

No final, a única maneira de mantermos as coisas claras será considerarmos que um planeta é “parecido com a Terra” se, de facto, mostrar semelhanças em termos de tamanho, massa e composição, todas em simultâneo. A palavra “terrestre” deverá ser usada apenas quando a composição do planeta for conhecida com um razoável grau de certeza (e não só o tamanho e a massa).

E palavras como “habitável” só deveriam talvez ser usadas quando precedidas de “potencialmente”. Afinal de contas, estar na zona habitável de uma estrela significa ter potencial para a existência de vida, o que não implica necessariamente ter vida, ou que seres humanos possam lá viver um dia.

A classificação em astronomia é tema para muitos anos de debates e controvérsias!

Fonte da notícia: http://www.universetoday.com/130469/earthlike-even-mean-apply-proxima-centauri-b/