Os planetas Hycean podem ser mundos oceânicos habitáveis

Conceito artístico de um planeta Hycean, com um oceano global e atmosfera de hidrogênio. Imagem via Amanda Smith / Universidade de Cambridge.

Existe vida fora da Terra? Parece altamente provável, embora ainda não tenhamos evidências conclusivas. Mas os astrônomos disseram em 26 de agosto de 2021, eles identificaram uma nova classe de planetas exteriores É isso Um grande passo em frente Em busca de vida. Eles estão chamando eles Heiken mundos de palavras hidrogênio E oceano. Oceanos planetários e atmosferas ricas em hidrogênio podem cobrir esses mundos. No entanto, disseram os pesquisadores, pode ser habitável.

Pesquisadores da Universidade de Cambridge conduziram esta interessante pesquisa. o Revisão por pares Astrophysical Journal Publicados Em 26 de agosto.

Planetas de plasma: como a Terra, mas diferentes

De acordo com os pesquisadores, os reinos Hycean podem acelerar significativamente a busca por vida em outros lugares. Em alguns aspectos, uma reminiscência da Terra, é em grande parte ou mesmo completamente coberto pelos oceanos. No entanto, também é excepcionalmente bizarro: até 2,6 vezes o diâmetro da Terra, com temperaturas de 200 ° C (cerca de 400 ° F) e uma densa atmosfera de hidrogênio. Isso os coloca em algum lugar entre a Terra e planetas gigantes como Netuno ou Urano.

Na verdade, muitos desses mundos já são conhecidos por existirem nesta faixa de tamanho, e super terra E Mini Neptune. Os cientistas dizem que os planetas nesta faixa de tamanho são os mais comuns em nossa galáxia.

Também pode haver diferentes tipos de Hyceans, incluindo “escuro” e “frio”. Conforme declarado no artigo:

Nossas investigações incluem gradualmente fechado Mundos “Dark Hycean” que permitem condições habitáveis ​​apenas em seus aspectos noturnos perpétuos e mundos “Cold Hycean” que experimentam pouca ou nenhuma radiação [receive little radiation from their stars].

Contorne com barras coloridas diferentes, pontos pretos e anotações de texto.
Representação gráfica de áreas habitáveis Para os planetas Hycean, incluindo os planetas escuros e frios. A zona habitável dos planetas terrestres é muito menor. Pontos pretos com anéis são filtros Hycean promissores. Imagem via Madhusudhan et al. / Kopparapu et al. 2013 / Astrophysical Journal.

Super-Terra, Little Neptune e Haykens

Os super planetas são rochosos, mas maiores que a Terra. Até agora, pouco se sabe sobre os tipos de atmosfera que possuem, embora alguns tenham sido encontrados nas regiões habitáveis ​​de suas estrelas, onde as temperaturas podem permitir a entrada de água em estado líquido. Embora os Mini-Neptunes tenham sido considerados há muito inóspitos para a vida como a conhecemos. A maioria dos jovens Neptunes carece de uma superfície sólida e as temperaturas e pressões em sua atmosfera tornariam muito difícil o desenvolvimento da vida.

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No entanto, o que o novo estudo sugere é que alguns desses mundos podem ser capazes de sustentar a vida, afinal. Esses são os bons. como autor principal Nico Madhusudan Na Universidade de Cambridge:

Os planetas Hycean abrem um caminho totalmente novo em nossa busca por vida em outro lugar.

Os planetas Hycean são habitáveis?

Como, então, os planetas Hycean poderiam ser habitáveis? Ter uma grande quantidade de água líquida é, obviamente, um bom começo. Esses planetas, ao contrário da maioria dos pequenos Netuno, podem ter superfícies sólidas, como a Terra. Os pesquisadores dizem que muitos dos candidatos Hycean conhecidos são maiores e mais quentes do que a Terra, mas ainda conseguem hospedar grandes oceanos. As condições podem ser semelhantes a alguns dos ambientes aquáticos mais extremos em nosso planeta, mas pelo menos em teoria eles ainda suportam vida microbiana.

Homem sorridente de terno na frente do microfone.
Niko Madhusudan, da Universidade de Cambridge, liderou o novo estudo sobre os planetas Hycean e sua habitabilidade potencial. imagem via Universidade de Cambridge.

Por sua própria natureza, esses planetas também significam que áreas habitáveis Em torno de suas estrelas pode ser muito maior do que em sistemas com planetas semelhantes à Terra. Essa é outra vantagem da possibilidade de vida. A zona habitável é a área ao redor de uma estrela onde as temperaturas são adequadas para a água líquida na superfície de um planeta rochoso.

Outro estudo anterior sobre a miniatura de Netuno K2-18b, suporta a possibilidade de mundos Hycean habitáveis. Com base neste estudo, os cientistas identificaram a nova classe de exoplanetas, os Hyceans. Embora alguns estudiosos se refiram ao K2-18b como uma super-Terra, a maioria agora o classifica como Pequeno Netuno.

Procurando por bioassinaturas

Então, como os astrônomos procurarão evidências de vida em qualquer um desses mundos? Eles vão procurar por bioassinaturasImpressões digitais químicas de processos biológicos na atmosfera do planeta. Alguns comuns são oxigênio, ozônio, metano e óxido nitroso, Ao lado cloreto de metila E Sulfeto de dimetil. Os dois últimos não são comuns na Terra, mas podem estar em planetas ricos em hidrogênio. De acordo com Madhusudhan:

Essencialmente, quando estávamos procurando por essas diferentes assinaturas moleculares, estávamos nos concentrando em planetas semelhantes à Terra, que é um lugar razoável para começar. Mas achamos que os planetas Hycean oferecem uma chance melhor de encontrar muito mais dados biométricos.

Um grande planeta azulado com nuvens suaves em sua atmosfera e um sol distante.
Conceito artístico do K2-18b, o candidato mais promissor até agora para o mundo Hycean. Ele orbita em torno da zona habitável de sua estrela, e já se sabe que o vapor de água está presente em sua atmosfera. Imagem via ESA / Hubble, M. Kornmesser / UCL News.

Madhusudhan e sua equipe dizem que muitas dessas impressões digitais biométricas devem ser fáceis de detectar nos planetas Hycean. Na verdade, a natureza dos próprios planetas – tamanhos maiores, temperaturas mais altas e atmosferas ricas em hidrogênio – significa que as bioassinaturas serão mais detectáveis ​​do que planetas semelhantes à Terra. Do papel:

Descobrimos que uma série de biomarcadores terrestres que poderiam ser esperados na atmosfera Hycean podem ser facilmente detectados usando um tempo de observação modesto com o Telescópio Espacial James Webb (JWST). Identificamos uma grande amostra de potenciais planetas Hycean próximos que poderiam ser alvos ideais para tais observações em busca de bioassinaturas de exoplanetas.

Próximas notas

Curiosamente, pode não demorar muito para obtermos algumas boas observações espectroscópicas de alguns planetas Hycean. Os astrônomos já têm boas amostras de mundos Hycean candidatos para estudar, e próximos telescópios espaciais como o Telescópio Espacial James Webb ( rede) será capaz de analisar sua atmosfera. Todos os candidatos são bastante próximos, de 35 a 150 anos luz Bem longe, orbitando estrelas anãs vermelhas.

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K2-18b é atualmente o principal candidato de Hycean, e as observações já estão planejadas com Webb, que começarão em algum momento depois de 31 de outubro deste ano.

Comparação de tamanhos entre a Terra, Netuno e alguns exoplanetas maiores, com anotações de texto.
A maioria dos haicais são provavelmente mundos pequenos do tamanho de Netuno. Tanto o pequeno Netuno quanto a super-Terra são maiores do que a Terra, mas menores do que Netuno. Imagem via Patterson Clark / Washington Post / kora.

Se algum desses candidatos Hyceans realmente sustentar vida, os próximos estudos com Webb e outros telescópios têm uma boa chance de detectar sinais disso. Como Madhusudan observou:

A descoberta de uma impressão digital biométrica mudaria nossa compreensão da vida no universo. Precisamos estar abertos sobre onde esperamos encontrar vida e que forma esta vida pode assumir, já que a natureza continua a nos surpreender de maneiras muitas vezes inimagináveis.

astrônomos também anunciar Em julho passado, aquele outro pequeno Netuno, TOI-1231 B, tem uma atmosfera profunda perfeita para estudos futuros por Webb e telescópio espacial Hubble. Será interessante ver o que futuras observações de mundos como esses, e de Hyceans em particular, revelarão.

Conclusão: os astrônomos da Universidade de Cambridge identificaram uma nova classe de exoplanetas potencialmente habitáveis ​​chamados Hyceans. Esses são mundos enormes e quentes que podem ser cobertos por oceanos e têm uma densa atmosfera de hidrogênio.

Fonte: Habitabilidade e bioassinaturas em mundos Hycean

Fonte (pré-impressão): Habitabilidade e bioassinaturas de mundos Hycean

Via Universidade de Cambridge

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