De acordo com novas simulações de computador sobre formação de planetas, a superfície sólida da Terra e o clima moderado podem ser em parte devidos à presença de uma estrela massiva no ambiente de nascimento do Sol.

Sem a injeção de elementos radioativos dessa estrela durante a fase inicial do Sistema Solar, o nosso planeta poderia ter sido um mundo oceânico hostil coberto por camadas de gelo.

Sistemas planetários secos e húmidos.
Os sistemas planetários nascidos em regiões de formação de estrelas densas e massivas adquirem grandes quantidades de Alumínio-26, que seca os blocos de construção dos planetas antes da acreção (esquerda). Os planetas formados em regiões de formação de estrelas de baixa massa agregam muitos corpos ricos em água e surgem como mundos oceânicos (à direita). Crédito: Thibaut Roger.

“Os resultados das simulações que realizámos sugerem que existem dois tipos de sistemas planetários diferentes em termos qualitativos,” disse Tim Lichtenberg, do NCCR PlanetS, na Suíça. “Existem os sistemas semelhantes ao nosso sistema solar, cujos planetas têm pouca água, e aqueles em que essencialmente são criados mundos oceânicos porque não havia em volta nenhuma estrela massiva quando o sistema se formou.”

Lichtenberg e a sua equipa, que inclui o astrónomo da Universidade de Michigan, Michael Meyer, ficaram inicialmente intrigados com o papel desempenhado pela potencial presença de uma estrela massiva na formação de um planeta.

Segundo Meyer, as simulações ajudam a resolver algumas questões, mas criam outras.

“É bom sabermos que os elementos radioativos podem ajudar a tornar mais seco um sistema húmido e termos uma explicação para o facto de os planetas dentro do mesmo sistema partilharem propriedades semelhantes,” disse ele. “Mas o aquecimento radioativo pode não ser suficiente. Como podemos explicar a Terra, que é na realidade muito seca em comparação com os planetas formados nos nossos modelos? Talvez o facto de Júpiter estar onde está tenha sido importante na manutenção da maior parte dos corpos gelados fora do Sistema Solar interior.”

Os investigadores dizem que embora a água cubra mais de dois terços da superfície da Terra, em termos astronómicos, os planetas terrestres internos do Sistema Solar são muito secos – felizmente, porque demasiada quantidade de uma coisa boa pode fazer mais mal do que bem.

Todos os planetas têm núcleo, manto (camada interna) e crosta. Se a quantidade de água de um planeta rochoso for significativamente maior que na Terra, o seu manto estará coberto por um oceano profundo e global e por uma camada impenetrável de gelo no fundo do oceano. Isto irá evitar processos geoquímicos, como o ciclo do carbono na Terra, que estabilizam o clima e criam condições de superfícies propícias à vida tal como a conhecemos.

Os investigadores desenvolveram modelos de computador para simular a formação de planetas a partir dos seus blocos de construção, os planetesimais – corpos rochosos e gelados com tamanhos de dezenas de quilómetros. Durante o nascimento de um sistema planetário, os planetesimais formam-se num disco de gás e poeira que existe em volta da jovem estrela e transformam-se em embriões planetários.

Mecanismo de aquecimento radioativo

À medida que estes planetesimais vão sendo aquecidos a partir de dentro, parte do seu conteúdo inicial de gelo de água evapora-se e escapa-se para o espaço.

Este aquecimento interno pode ter ocorrido logo após o nascimento do Sistema Solar,  há 4,6 mil milhões de anos, como sugerem indícios primitivos encontrados em meteoritos, e pode ainda estar a acontecer em vários lugares.

Quando o proto-sol se formou, na sua vizinhança cósmica ocorreu uma supernova. Nesta estrela massiva moribunda fundiram-se elementos radioativos, incluindo alumínio-26, que foram injetados no jovem Sistema Solar, quer através de fortes ventos estelares quer através do material ejetado pela supernova após a explosão.

Os investigadores dizem que as previsões quantitativas deste trabalho irão ajudar os futuros telescópios espaciais, dedicados à busca de planetas extra-solares, a detetar possíveis vestígios e diferenças nas composições planetárias e a apurar as implicações previstas do mecanismo de desidratação Al-26.

Aguarda-se ansiosamente o lançamento das próximas missões espaciais com as quais serão observáveis exoplanetas do tamanho da Terra. Ficaremos assim cada vez mais perto de saber se o nosso planeta é único, ou se há por aí “uma infinidade de mundos do mesmo tipo.”

Este estudo foi publicado na Nature Astronomy. A equipa inclui investigadores do Instituto Federal de Tecnologia da Suíça, da Universidade de Bayreuth e da Universidade de Berna.

Fonte da notícia: Phys.org

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