Astronomia

Por que a Zona Habitável Circunstelar é definida como é, se a vida poderia ser possível fora dela?

Por que a Zona Habitável Circunstelar é definida como é, se a vida poderia ser possível fora dela?



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De acordo com a zona habitável circunscrita

Em astronomia e astrobiologia, a zona habitável circunstelar (CHZ), ou simplesmente a zona habitável, é o intervalo de órbitas em torno de uma estrela dentro da qual uma superfície planetária pode suportar água líquida, dada a pressão atmosférica suficiente

Mas então você tem luas no sistema solar, como Titã, Europa, Enceladus, onde alguns cientistas acreditam que a vida poderia ser possível.

Os berços mais prováveis ​​para a vida dentro de nosso sistema solar

Vida em titã

Por que o CHZ é definido como é, se a vida poderia ser possível fora dele? Está bem definido ou os cientistas que acreditam que poderia haver vida fora do CHZ no sistema solar estão tendo muitos pensamentos positivos?


Desde o seu primeiro link, a definição é:

"A zona habitável circunstelar (CHZ), ou simplesmente a zona habitável, é o intervalo de órbitas em torno de uma estrela dentro da qual uma superfície planetária pode suportar água líquida com pressão atmosférica suficiente. [1] [2] [3] [4] [ 5] Os limites do CHZ são baseados na posição da Terra no Sistema Solar e na quantidade de energia radiante que recebe do Sol. "

mas como você verá mais adiante nesse mesmo artigo:

“Nas décadas subsequentes, o conceito de CHZ começou a ser desafiado como um critério primário para a vida, então o conceito ainda está evoluindo. Desde a descoberta de evidências de água líquida extraterrestre, acredita-se que quantidades substanciais dela ocorram fora da zona habitável circunstelar. O conceito de biosferas profundas, como a da Terra, que existem independentemente da energia estelar, são agora geralmente aceito em astrobiologia, dada a grande quantidade de água líquida que se sabe existir dentro das litosferas e astenosferas do Sistema Solar. Sustentada por outras fontes de energia, como aquecimento das marés ou decadência radioativa ou pressurizada por meios não atmosféricos, água líquida pode ser encontrada mesmo em planetas desonestos, ou suas luas. "

Então, na verdade, é apenas histórico - é aceito agora que é uma visão limitada, e também é provável que haja água líquida em outro lugar. Isso não significa necessariamente que a vida é tão provável, quanto com menor radiação solar, pode haver energia insuficiente para sustentar a vida, mesmo com água líquida.


Zona habitável circunstelar

Em astronomia e astrobiologia, o zona habitável circunstelar (CHZ), ou simplesmente o zona habitável, é o intervalo de órbitas em torno de uma estrela dentro da qual uma superfície planetária pode conter água líquida, dada a pressão atmosférica suficiente. Os limites do CHZ são baseados na posição da Terra no Sistema Solar e na quantidade de energia radiante que recebe do Sol. Devido à importância da água líquida para a biosfera da Terra, a natureza do CHZ e os objetos dentro dele podem ser instrumentais na determinação do escopo e distribuição da vida e inteligência extraterrestres semelhantes à Terra.

A zona habitável também é chamada de Zona Goldilocks, uma metáfora do conto de fadas infantil de "Cachinhos Dourados e os Três Ursos", em que uma menina escolhe entre conjuntos de três itens, ignorando aqueles que são muito extremos (grande ou pequeno, quente ou frio, etc.), e estabelecendo-se no meio, que é "perfeito".

Desde que o conceito foi apresentado pela primeira vez em 1953, [6] foi confirmado que muitas estrelas possuem um planeta CHZ, incluindo alguns sistemas que consistem em vários planetas CHZ. [7] A maioria desses planetas, sendo super-Terras ou gigantes gasosos, são mais massivos do que a Terra, porque tais planetas são mais fáceis de detectar. Em 4 de novembro de 2013, os astrônomos relataram, com base em Kepler dados, que poderia haver até 40 bilhões de planetas do tamanho da Terra orbitando nas zonas habitáveis ​​de estrelas semelhantes ao Sol e anãs vermelhas na Via Láctea. [8] [9] 11 bilhões delas podem estar orbitando estrelas semelhantes ao Sol. [10] Proxima Centauri b, localizado a cerca de 4,2 anos-luz (1,3 parsecs) da Terra na constelação de Centaurus, é o exoplaneta conhecido mais próximo e está orbitando na zona habitável de sua estrela. [11] O CHZ também é de particular interesse para o campo emergente de habitabilidade dos satélites naturais, porque as luas de massa planetária no CHZ podem ultrapassar o número de planetas. [12]

Nas décadas subsequentes, o conceito de CHZ começou a ser desafiado como um critério primário para a vida, então o conceito ainda está em evolução. [13] Desde a descoberta de evidências de água líquida extraterrestre, acredita-se que quantidades substanciais dela ocorram fora da zona habitável circunstelar. O conceito de biosferas profundas, como a da Terra, que existem independentemente da energia estelar, são agora geralmente aceitas na astrobiologia, dada a grande quantidade de água líquida que existe dentro das litosferas e astenosferas do Sistema Solar. [14] Sustentada por outras fontes de energia, como aquecimento das marés [15] [16] ou decadência radioativa [17] ou pressurizada por meios não atmosféricos, a água líquida pode ser encontrada até mesmo em planetas errantes ou em suas luas. [18] A água líquida também pode existir em uma gama mais ampla de temperaturas e pressões como uma solução, por exemplo, com cloretos de sódio na água do mar na Terra, cloretos e sulfatos no Equador Marte, [19] ou amoníaco, [20] devido às suas diferenças propriedades coligativas. Além disso, outras zonas circunstelares, onde solventes não aquosos favoráveis ​​à vida hipotética com base em bioquímicas alternativas podem existir na forma líquida na superfície, foram propostas. [21]


História

O conceito de Zona Habitável Circunstelar foi introduzido pela primeira vez em 1953 por Hubertus Strughold, que em seu tratado O Planeta Verde e Vermelho: Um Estudo Fisiológico da Possibilidade de Vida em Marte cunhou o termo "ecosfera" e referia-se a várias "zonas" nas quais a vida poderia emergir. [3] [16] No mesmo ano, Harlow Shapley escreveu "Liquid Water Belt", que descreveu a mesma teoria em maiores detalhes científicos. Ambos os trabalhos enfatizaram a importância da água líquida para a vida. [17] Su-Shu Huang, um astrofísico americano, introduziu pela primeira vez o termo "zona habitável" em 1959 para se referir à área ao redor de uma estrela onde água líquida poderia existir em um corpo suficientemente grande, e foi o primeiro a introduzi-la no contexto de habitabilidade planetária e vida extraterrestre. [18] [19] Um dos principais contribuintes para a teoria das zonas habitáveis, Huang argumentou em 1960 que as zonas habitáveis ​​circunstelares e, por extensão, a vida extraterrestre, seriam incomuns em sistemas estelares múltiplos, dadas as instabilidades gravitacionais desses sistemas. [20]

A teoria das zonas habitáveis ​​foi desenvolvida em 1964 por Stephen H. Dole em seu livro Planetas habitáveis ​​para o homem, no qual ele cobriu a própria zona habitável circunstelar, bem como vários outros determinantes da habitabilidade planetária, eventualmente estimando o número de planetas habitáveis ​​na Via Láctea em cerca de 600 milhões. [21] Ao mesmo tempo, o autor de ficção científica Isaac Asimov introduziu o conceito de uma zona habitável circunstelar para o público em geral por meio de suas várias explorações da colonização espacial. [22] O termo "zona Goldilocks" surgiu na década de 1970, referindo-se especificamente a uma região em torno de uma estrela cuja temperatura é "ideal" para a presença de água na fase líquida. [23] Em 1993, o astrônomo James Kasting introduziu o termo "zona habitável circunstelar" para se referir mais precisamente à região então (e ainda) conhecida como zona habitável. [18]

Uma atualização da teoria das zonas habitáveis ​​veio em 2000, quando os astrônomos Peter Ward e Donald Brownlee introduziram a ideia da "zona galáctica habitável", que mais tarde desenvolveram com Guillermo Gonzalez. [24] [25] A zona galáctica habitável, definida como a região onde a vida tem mais probabilidade de emergir em uma galáxia, abrange as regiões próximas o suficiente de um centro galáctico para que as estrelas ali sejam enriquecidas com elementos mais pesados, mas não tão próximas dessa estrela sistemas, órbitas planetárias e o surgimento de vida seriam freqüentemente interrompidos pela radiação intensa e enormes forças gravitacionais comumente encontradas nos centros galácticos. [24]

Posteriormente, vários cientistas planetários criticaram a teoria da zona habitável circunstelar por seu "chauvinismo do carbono", propondo que o conceito fosse estendido a outros solventes, como amônia ou metano, que poderiam ser a base da vida baseada em uma bioquímica alternativa. [15] Em 2013, novos desenvolvimentos na teoria das zonas habitáveis ​​foram feitos com a proposta de umplanetário zona habitável, também conhecida como "borda habitável", que abrange a região em torno de um planeta onde as órbitas dos satélites naturais não seriam interrompidas e, ao mesmo tempo, o aquecimento das marés do planeta não faria com que a água líquida fervesse. [26]


Determinação da zona habitável circunstelar

O fato de um corpo estar na zona circunstelar habitável de sua estrela hospedeira depende do raio da órbita do planeta (para satélites naturais, a órbita do planeta hospedeiro), da massa do próprio corpo e do fluxo radiativo da estrela hospedeira. Dada a grande distribuição nas massas de planetas dentro de uma zona habitável circunstelar, juntamente com a descoberta de planetas superterra que podem sustentar atmosferas mais densas e campos magnéticos mais fortes do que a Terra, as zonas habitáveis ​​circunstelares estão agora divididas em duas regiões separadas - um "conservador zona habitável "na qual planetas de massa inferior como a Terra ou Vênus podem permanecer habitáveis, complementada por uma" zona habitável estendida "maior na qual os planetas da superterra, com efeitos de estufa mais fortes, podem ter a temperatura certa para a existência de água líquida no superfície. [28]

Estimativas do sistema solar

As estimativas para a zona habitável dentro do Sistema Solar variam de 0,5 a 3,0 unidades astronômicas, [29] embora chegar a essas estimativas tenha sido um desafio por uma variedade de razões. Numerosos objetos de massa planetária orbitam dentro ou perto dessa faixa e, como tal, recebem luz solar suficiente para elevar as temperaturas acima do ponto de congelamento da água. No entanto, suas condições atmosféricas variam substancialmente. O afélio de Vênus, por exemplo, toca a borda interna da zona e, embora a pressão atmosférica na superfície seja suficiente para a água líquida, um forte efeito estufa aumenta as temperaturas da superfície para 462 & # 160 ° C (864 & # 160 ° F), no qual a água só pode existir como vapor. [30] As órbitas inteiras da Lua, [31] Marte, [32] e vários asteróides também estão dentro de várias estimativas da zona habitável. Apenas nas elevações mais baixas de Marte (menos de 30% da superfície do planeta) a pressão atmosférica e a temperatura são suficientes para que a água, se presente, exista na forma líquida por curtos períodos. [33] Na Bacia de Hellas, por exemplo, as pressões atmosféricas podem atingir 1.115 Pa e temperaturas acima de zero (em torno do ponto triplo para a água) por 70 dias no ano marciano. [33] Apesar da evidência indireta na forma de fluxos sazonais em encostas quentes de Marte, [34] [35] [36] [37] nenhuma confirmação foi feita da presença de água líquida ali. Enquanto outros objetos orbitam parcialmente dentro desta zona, incluindo cometas, Ceres [38] é o único com massa planetária. Uma combinação de baixa massa e uma incapacidade de mitigar a evaporação e perda de atmosfera contra o vento solar torna impossível para esses corpos sustentar água líquida em sua superfície. A maioria das estimativas, portanto, são inferidas do efeito que uma órbita reposicionada teria sobre a habitabilidade da Terra ou de Vênus.

De acordo com a teoria da zona habitável estendida, objetos de massa planetária com atmosferas capazes de induzir forçamento radiativo suficiente poderiam possuir água líquida mais longe do sol. Tais objetos podem incluir aqueles cujas atmosferas contêm um alto componente de gases de efeito estufa e planetas terrestres muito mais massivos do que a Terra (planetas da classe Super-Terra), que retiveram atmosferas com pressões de superfície de até 100 kbar. Não há exemplos de tais objetos no Sistema Solar para estudar e não se sabe o suficiente sobre a natureza das atmosferas desses tipos de objetos extrasolares e o efeito líquido da temperatura de tais atmosferas, incluindo albedo induzido, anti-estufa ou outras fontes de calor possíveis não podem ser determinada pela sua posição na zona habitável.

Estimativas dos limites da zona habitável circunstelar do Sistema Solar
Borda interna (AU) Borda externa (AU) Ano Notas
0.725 1.24 Dole 1964 [21] Utilizou ambientes opticamente delgados e albedos fixos. Coloca o afélio de Vênus dentro da zona.
1.385–1.398 Budyko 1969 [39] Com base em estudos de modelos de feedback de albedo de gelo para determinar o ponto em que a Terra experimentaria a glaciação global. Esta estimativa foi apoiada em estudos de Sellers 1969 [40] e North 1975. [41]
0.88–0.912 Rasool e De Bergh 1970 [42] Com base em estudos da atmosfera de Vênus, Rasool e De Bergh concluíram que esta é a distância mínima na qual a Terra teria formado oceanos estáveis.
0.95 1.01 Hart et al. 1979 [43] Baseado em modelagem de computador e simulações da evolução da composição atmosférica da Terra e da temperatura da superfície. Esta estimativa foi freqüentemente citada em publicações subsequentes.
3.0 Fogg 1992 [27] Usou o ciclo do carbono para estimar a borda externa da zona habitável circunstelar.
1.37 Kasting et al. 1993 [18] Observou o efeito de resfriamento do albedo da nuvem.
2.0 Spiegel et al. 2010 [44] Propôs que a água líquida sazonal é possível até este limite ao combinar alta obliquidade e excentricidade orbital.
0.75 Abe et al. 2011 [45] Descobriu que "planetas desérticos" dominados pela terra com água nos pólos poderiam existir mais perto do Sol do que planetas aquáticos como a Terra.
0.77—0.87 1.02—1.18 Vladilo et al. 2013 [46] A borda interna da zona habitável circunstelar é mais próxima e a borda externa mais distante para pressões atmosféricas mais altas, determinada a pressão atmosférica mínima necessária para ser 15 milibar.
0.99 1.688 Kopparapu et al. 2013 [1] Estimativas revisadas usando algoritmos atualizados de perda de água e estufa descontrolada. De acordo com essa medida, a Terra está na borda interna do HZ e perto, mas logo fora, do limite do efeito estufa descontrolado. Isso se aplica a um planeta com composição e pressão atmosférica semelhantes à da Terra.
0.5 Zsom et al. 2013
[47]
Estimativa baseada em várias combinações possíveis de composição atmosférica, pressão e umidade relativa da atmosfera do planeta.

Extrapolação extra-solar

Os astrônomos usam o fluxo estelar e a lei do inverso do quadrado para extrapolar modelos de zonas habitáveis ​​circunstelares criados para o Sistema Solar para outras estrelas. Por exemplo, embora o Sistema Solar tenha uma zona habitável circunstelar centrada em 1,34 UA do Sol, [1] uma estrela com 0,25 vezes a luminosidade do Sol teria uma zona habitável centrada em , ou 0,5, a distância da estrela, correspondendo a uma distância de 0,67 UA. Vários fatores complicadores, entretanto, incluindo as características individuais das próprias estrelas, significam que a extrapolação extra-solar do conceito de CHZ é mais complexa.

Tipos espectrais e características do sistema estelar

Alguns cientistas argumentam que o conceito de zona habitável circunstelar é, na verdade, limitado a estrelas em certos tipos de sistemas ou de certos tipos espectrais. Os sistemas binários, por exemplo, têm zonas habitáveis ​​circunstelares que diferem dos sistemas planetários de estrela única, além das preocupações de estabilidade orbital inerentes a uma configuração de três corpos. [48] ​​Se o Sistema Solar fosse um sistema binário, os limites externos da zona habitável circunstelar resultante poderiam se estender até 2,4 UA. [49] [50]

Com relação aos tipos espectrais, Zoltán Balog propõe que estrelas do tipo O não podem formar planetas devido à fotoevaporação causada por suas fortes emissões ultravioleta. [51] Estudando as emissões ultravioleta, Andrea Buccino descobriu que apenas 40 por cento das estrelas estudadas (incluindo o Sol) tinham água líquida sobreposta e zonas habitáveis ​​ultravioleta. [52] Estrelas menores que o Sol, por outro lado, têm impedimentos distintos para a habitabilidade. Michael Hart, por exemplo, propôs que apenas estrelas da sequência principal de classe espectral K0 ou mais brilhante poderiam possuir zonas habitáveis, uma ideia que evoluiu nos tempos modernos para o conceito de um raio de bloqueio de maré para anãs vermelhas. Dentro desse raio, que é coincidente com a zona habitável das anãs vermelhas, foi sugerido que o vulcanismo causado pelo aquecimento das marés poderia causar um planeta "Vênus das marés" com altas temperaturas e sem capacidade de sustentar vida. [53]

Outros sustentam que as zonas habitáveis ​​circunstelares são mais comuns e que é de fato possível a existência de água em planetas orbitando estrelas mais frias. A modelagem climática de 2013 apóia a ideia de que estrelas anãs vermelhas podem suportar planetas com temperaturas relativamente constantes em suas superfícies, apesar do bloqueio das marés. [54] O professor de astronomia Eric Agol argumenta que mesmo as anãs brancas podem suportar uma zona habitável relativamente breve por meio da migração planetária. [55] Ao mesmo tempo, outros escreveram em apoio semelhante de zonas habitáveis ​​temporárias e semi-estáveis ​​em torno das anãs marrons. [53]

Evolução estelar

As zonas habitáveis ​​circunstelares mudam ao longo do tempo com a evolução estelar. Por exemplo, estrelas quentes do tipo O, que podem permanecer na sequência principal por menos de 10 milhões de anos, [56] teriam zonas habitáveis ​​que mudam rapidamente e não conduzem ao desenvolvimento da vida. As estrelas anãs vermelhas, por outro lado, que podem viver centenas de bilhões de anos na sequência principal, teriam planetas com bastante tempo para a vida se desenvolver e evoluir. [57] [58] Mesmo quando as estrelas estão na sequência principal, porém, sua produção de energia aumenta constantemente, empurrando suas zonas habitáveis ​​cada vez mais para longe do nosso Sol, por exemplo, era apenas 75 por cento tão brilhante no Arqueano como é agora , [59] e no futuro aumentos contínuos na produção de energia colocarão a Terra fora da zona habitável do Sol, mesmo antes de atingir a fase de gigante vermelha. [60] A fim de lidar com este aumento na luminosidade, o conceito de um zona continuamente habitável foi introduzido. Como o nome sugere, a zona continuamente habitável é uma região ao redor de uma estrela na qual corpos de massa planetária podem sustentar água líquida por um determinado período de tempo. Como a zona habitável circunstelar geral, a zona continuamente habitável de uma estrela é dividida em uma região conservadora e extensa. [60]

Em sistemas de anãs vermelhas, labaredas estelares gigantes que podem dobrar o brilho de uma estrela em minutos [61] e enormes manchas estelares que podem cobrir 20 por cento da superfície da estrela, [62] têm o potencial de retirar de um planeta habitável sua atmosfera e água .[63] Tal como acontece com estrelas mais massivas, no entanto, a evolução estelar muda sua natureza, [64] então por volta de 1,2 bilhões de anos de idade, as anãs vermelhas geralmente se tornam suficientemente constantes para permitir o desenvolvimento da vida. [63] [65]

Uma vez que uma estrela tenha evoluído o suficiente para se tornar uma gigante vermelha, sua zona habitável circunstelar mudará drasticamente de seu tamanho de sequência principal. Por exemplo, espera-se que o Sol engolfe a Terra, anteriormente habitável, como uma gigante vermelha. [66] No entanto, uma vez que uma estrela gigante vermelha atinge o ramo horizontal, ela atinge um novo equilíbrio e pode sustentar uma zona habitável circunstelar, que no caso do Sol variaria de 7 a 22 UA. [67] Nesse estágio, a lua de Saturno, Titã, provavelmente seria habitável no sentido da Terra. [68] Dado que este novo equilíbrio dura cerca de 1 Gyr, e porque a vida na Terra emergiu em 0,7 Gyr da formação do Sistema Solar, no máximo, a vida poderia se desenvolver em objetos de massa planetária na zona habitável de gigantes vermelhos. [67] No entanto, em torno de uma estrela que queima hélio, processos importantes da vida como a fotossíntese só poderiam acontecer em torno de planetas onde a atmosfera foi artificialmente semeada com dióxido de carbono, como no momento em que uma estrela de massa solar se torna uma gigante vermelha, corpos de massa já teriam absorvido muito de seu dióxido de carbono livre. [69]

Planetas do deserto

As condições atmosféricas de um planeta influenciam sua capacidade de reter calor, de modo que a localização da zona habitável também é específica para cada tipo de planeta: planetas desérticos (também conhecidos como planetas secos), com muito pouca água, terão menos vapor de água no atmosfera do que a Terra e, portanto, tem um efeito estufa reduzido, o que significa que um planeta deserto poderia manter oásis de água mais perto de sua estrela do que a Terra está do sol. A falta de água também significa que há menos gelo para refletir o calor no espaço, então a borda externa das zonas habitáveis ​​do planeta deserto está mais longe. [70] [71]

Outras considerações

Um planeta não pode ter uma hidrosfera - um ingrediente chave para a formação da vida baseada no carbono - a menos que haja uma fonte de água em seu sistema estelar. A origem da água na Terra ainda não é completamente compreendida. As possíveis fontes incluem o resultado de impactos com corpos gelados, liberação de gases, mineralização, vazamento de minerais hídricos da litosfera e fotólise. [72] [73] Para um sistema extra-solar, um corpo de gelo além da linha de gelo poderia migrar para a zona habitável de sua estrela, criando um planeta oceânico com mares de centenas de quilômetros de profundidade [74], como GJ 1214 b [75] [76] ou Kepler-22b pode ser. [77]

A manutenção da água de superfície líquida também requer uma atmosfera suficientemente espessa. As possíveis origens das atmosferas terrestres são atualmente teorizadas para liberação de gases, desgaseificação por impacto e engaseificação. [78] Acredita-se que as atmosferas sejam mantidas por meio de processos semelhantes, juntamente com os ciclos biogeoquímicos e a mitigação do escape atmosférico. [79] Em um estudo de 2013 liderado pelo astrônomo italiano Giovanni Vladilo, foi mostrado que o tamanho da zona habitável circunstelar aumentou com a maior pressão atmosférica. [46] Abaixo de uma pressão atmosférica de cerca de 15 milibares, descobriu-se que a habitabilidade não poderia ser mantida [46] porque mesmo uma pequena mudança na pressão ou temperatura poderia tornar a água incapaz de formar um líquido. [80]

No caso de planetas orbitando nas CHZs de estrelas anãs vermelhas, as distâncias extremamente próximas às estrelas causam bloqueio de maré, um fator importante na habitabilidade. Para um planeta bloqueado por maré, o dia sideral é tão longo quanto o período orbital, fazendo com que um lado fique permanentemente voltado para a estrela hospedeira e o outro lado fique voltado para o lado oposto. No passado, acreditava-se que esse bloqueio de maré causava calor extremo no lado voltado para as estrelas e frio intenso no lado oposto, tornando muitos planetas anãs vermelhas inabitáveis, no entanto, um artigo de 2013 escrito pelo geofísico Jun Yang da Universidade de Chicago e colaboradores , usando modelos climáticos tridimensionais, mostraram que o lado de um planeta anão vermelho voltado para a estrela hospedeira teria extensa cobertura de nuvens, aumentando seu albedo de ligação e reduzindo significativamente as diferenças de temperatura entre os dois lados. [54]

Os satélites naturais de massa planetária também têm o potencial de serem habitáveis. No entanto, esses corpos precisam cumprir parâmetros adicionais, em particular sendo localizados dentro das zonas habitáveis ​​circunplanetárias de seus planetas hospedeiros. [26] Mais especificamente, os planetas precisam estar longe o suficiente de seus planetas gigantes hospedeiros para que não sejam transformados pelo aquecimento das marés em mundos vulcânicos como Io, [26] mas ainda devem permanecer dentro do raio da Colina do planeta para que não sejam retirado da órbita de seu planeta hospedeiro. [81] Anãs vermelhas com massas inferiores a 20 por cento da do Sol não podem ter luas habitáveis ​​em torno de planetas gigantes, pois o pequeno tamanho da zona habitável circunstelar colocaria uma lua habitável tão perto de uma estrela que seria arrancada de seu planeta hospedeiro. Nesse sistema, uma lua próxima o suficiente de seu planeta hospedeiro para manter sua órbita teria um aquecimento das marés tão intenso que eliminaria qualquer perspectiva de habitabilidade. [26]

Um objeto planetário que orbita uma estrela com alta excentricidade orbital pode passar apenas parte de seu ano na CHZ e experimentar uma grande variação de temperatura e pressão atmosférica. Isso resultaria em mudanças dramáticas de fase sazonais, onde a água líquida pode existir apenas intermitentemente. É possível que os habitats subterrâneos possam ser isolados de tais mudanças e que os extremófilos na superfície ou próximos a ela possam sobreviver por meio de adaptações como hibernação (criptobiose) e / ou hiperterestabilidade. Tardígrados, por exemplo, podem sobreviver em um estado desidratado a temperaturas entre 0,150 & # 160K (−273 & # 160 ° C) [82] e 424 & # 160K (151 & # 160 ° C). [83] A vida em um objeto planetário orbitando fora de CHZ pode hibernar no lado frio conforme o planeta se aproxima do apastrão onde o planeta é mais frio e torna-se ativo na aproximação do periastro quando o planeta está suficientemente quente. [84]


Zonas galácticas habitáveis

O conceito de zona em que a vida pode surgir como na Terra foi estendido às galáxias em 2001.

Originalmente, este conceito (inglês zona galáctica habitável, GHZ) referia-se apenas ao estado de desenvolvimento químico de uma região galáctica, segundo o qual deve haver elementos pesados ​​suficientes em uma região de uma galáxia para que a vida surja. A maioria dos elementos com números atômicos maiores do que o lítio são criados apenas ao longo do tempo por meio de processos de fusão nuclear que ocorrem dentro das estrelas e são liberados no meio interestelar quando as estrelas morrem. Nas regiões internas de uma galáxia, essa nucleossíntese ocorre mais rapidamente do que nas regiões externas, razão pela qual um raio máximo da zona habitável da galáxia pode ser definido.

Mais tarde, a taxa de formação de estrelas na respectiva região de uma galáxia foi adicionada como um critério adicional. Se uma estrela com um planeta estiver muito perto de uma explosão de supernova, que ocorre preferencialmente em regiões com formação estelar ativa, a atmosfera do planeta é muito perturbada e o planeta fica exposto a uma radiação cósmica muito forte para que a vida se desenvolva permanentemente. Para galáxias espirais como a Via Láctea, a taxa de supernovar aumenta em direção às regiões internas de uma galáxia. Portanto, também se pode especificar um raio interno da zona habitável galáctica.

Isso significa que a zona galáctica habitável de uma galáxia espiral como a Via Láctea forma um anel em torno do centro da galáxia. Dentro deste anel a densidade da estrela é muito alta, fora a densidade é muito baixa para estrelas suficientes já terem produzido elementos pesados ​​o suficiente. No entanto, com o tempo, a área se expandirá para fora. Por outro lado, muitos desses parâmetros são muito incertos, de modo que é bem possível que toda a Via Láctea seja “habitável” nesse sentido.


Conteúdo

O Princípio Cachinhos Dourados ou 'efeito Cachinhos Dourados' é que algo deve estar dentro dos limites: "nem muito quente, nem muito frio, mas na medida certa".

É tirado de uma história infantil "Os Três Ursos", em que uma menina chamada Cachinhos Dourados encontra uma casa de propriedade de três ursos. Cada urso tem sua própria preferência de comida, cama, etc. Depois de testar cada um dos três itens, Cachinhos Dourados determina que um deles é sempre muito em um extremo (muito quente, muito grande, etc.), um é muito em o extremo oposto (muito frio, muito pequeno, etc.), e um está "na medida certa". [2]

Na astrobiologia, a zona Cachinhos Dourados se refere à zona habitável em torno de uma estrela. Um planeta não deve estar nem muito longe, nem muito perto de uma estrela e centro galáctico para sustentar a vida. Qualquer um dos extremos impediria um planeta de desenvolver vida. [3] Tal planeta é coloquialmente chamado de "planeta Cachinhos Dourados". [4] [5]

Zona habitável circunstelar Editar

Em um sistema solar, os astrônomos acreditam que um planeta deve estar na zona habitável para ter vida. A zona habitável circunstelar é uma área ao redor de uma estrela onde um planeta seria capaz de ter água líquida. A água líquida pode ser necessária para todas as formas de vida.

Estrelas maiores são geralmente mais quentes, então a zona habitável circunstelar estaria mais longe da estrela do que para o sol. Estrelas menores são mais frias, então a zona habitável circunstelar estaria mais próxima da estrela do que para o Sol. O tamanho e o brilho de uma estrela determinam onde a zona habitável circunstelar é encontrada ao redor da estrela.

Os planetas são avaliados nestes sete critérios:

  • Índice de similaridade da Terra (ESI) - Similaridade com a Terra em uma escala de 0 a 1, sendo 1 o mais semelhante à Terra. ESI depende do raio do planeta, densidade, velocidade de escape e temperatura da superfície.
  • Habitabilidade primária padrão (SPH) - Adequação para vegetação em uma escala de 0 a 1, com 1 sendo mais adequado para crescimento. O SPH depende da temperatura da superfície (e da umidade relativa, se conhecida).
  • Distância da zona habitável (HZD) - Distância do centro da zona habitável da estrela, dimensionada de forma que -1 represente a borda interna da zona e +1 representa a borda externa. HZD depende da luminosidade e temperatura da estrela e do tamanho da órbita do planeta.
  • Composição de zona habitável (HZC) - Medida da composição em massa, onde os valores próximos a zero são provavelmente misturas de ferro-rocha-água. Valores abaixo de -1 representam corpos provavelmente compostos principalmente de ferro, e valores maiores que +1 representam corpos provavelmente compostos principalmente de gás. HZC depende da massa e do raio do planeta.
  • Atmosfera de zona habitável (HZA) - Potencial para o planeta manter uma atmosfera habitável, onde valores abaixo de -1 representam corpos provavelmente com pouca ou nenhuma atmosfera, e valores acima de +1 representam corpos provavelmente com densas atmosferas de hidrogênio (por exemplo, gigantes gasosos). Valores entre -1 e +1 são mais propensos a ter atmosferas adequadas para a vida, embora zero não seja necessariamente ideal. HZA depende da massa do planeta, raio, tamanho da órbita e luminosidade da estrela.
  • Classe Planetária (pClass) - Classifica objetos com base na zona térmica (quente, quente ou fria, onde quente está na zona habitável) e massa (asteroidano, mercuriano, subterrâneo, terrano, superterrâneo, neptuniano e joviano).
  • Classe habitável (hClass) - Classifica planetas habitáveis ​​com base na temperatura: mesoplanetas muito frios (& lt −50 ° C) frios (M) = termoplanetas de média temperatura (0–50 ° C) = quentes muito quentes (& gt 100 ° C). Os mesoplanetas seriam ideais para vida complexa, enquanto a classe hP ou hT suportaria apenas vida extremofílica. Os planetas não habitáveis ​​recebem simplesmente a classe NH.

Zona galáctica habitável Editar

Este conceito não é tão amplamente utilizado. É a ideia de que um sistema solar também deve estar em um local adequado dentro de uma galáxia para que a vida se forme.

Algumas áreas das galáxias são mais adequadas à vida do que outras. O Sistema Solar em que vivemos, no Orion Spur, na orla da galáxia da Via Láctea, é um local favorável à vida, uma vez que estamos lá. [6]

  • Não é em um aglomerado globular onde imensas densidades de estrelas são hostis à vida, devido à radiação excessiva e à perturbação gravitacional. Os aglomerados globulares também são compostos principalmente de estrelas mais velhas, provavelmente pobres em metais. Além disso, nos aglomerados globulares, as grandes idades das estrelas significariam uma grande quantidade de evolução estelar por parte do hospedeiro ou de outras estrelas próximas, que devido à sua proximidade podem causar danos extremos à vida em quaisquer planetas, desde que possam se formar.
  • Não está perto de uma fonte ativa de raios gama.
  • Não está perto do centro galáctico, onde mais uma vez as densidades de estrelas aumentam a probabilidade de radiação ionizante (por exemplo, de magnetares e supernovas). Acredita-se que um buraco negro supermassivo também esteja no meio da galáxia, o que pode ser um perigo para qualquer corpo próximo.
  • A órbita circular do Sol em torno do centro da galáxia o mantém fora do caminho dos braços espirais da galáxia, onde a radiação intensa e a gravitação podem novamente levar à ruptura. [7]

A zona habitável é a região em torno de uma estrela onde um planeta tem pressão atmosférica suficiente para manter a água líquida em sua superfície. [8] [9]

UMA candidato a planeta habitável implica um planeta terrestre dentro da zona e com condições aproximadamente comparáveis ​​às da Terra (ou seja, um análogo da Terra) e, portanto, potencialmente favorável à vida.

Apenas cerca de uma dúzia de planetas foram confirmados na zona habitável, mas a espaçonave Kepler identificou mais 54 candidatos. As estimativas sugerem que existem "pelo menos 500 milhões" desses planetas na Via Láctea. [10]


Zonas habitáveis ​​circunstelares: uma visão geral

Nós revisamos os aspectos das zonas habitáveis ​​circunstelares com base nos resultados relatados na Primeira Conferência Internacional sobre Zonas Habitáveis ​​Circunstelares (realizada em 1994 no Centro de Pesquisa Ames da NASA). Avanços recentes na modelagem de transferência radiativa atmosférica mostraram que as zonas habitáveis ​​circunstelares são mais largas do que se pensava. Novas considerações podem permitir uma escala de tempo muito menor tanto para a origem quanto para a evolução das formas biológicas. As estrelas anãs M mais abundantes, ao contrário das vistas anteriores, parecem ser capazes de suportar as condições necessárias para uma zona habitável ao seu redor. Novos modelos de formação de planetas indicam que pelo menos um planeta deve se formar dentro da zona habitável circunstelar de estrelas anãs isoladas, independentemente da massa. Os materiais biogênicos também parecem estar difundidos e a entrega aos planetas terrestres por meio de impactos cometários pode ser um mecanismo viável. Finalmente, a biologia irá modificar um planeta e fornecer feedback positivo, em geral, para aumentar a habitabilidade de um planeta. No geral, novas considerações astronômicas, planetárias e biológicas parecem indicar que as zonas habitáveis ​​em torno de outras estrelas podem ser mais difundidas e mais estáveis ​​do que as pesquisas anteriores haviam indicado.


Existe vida alienígena no universo

Existem formas de vida alienígena em qualquer lugar do universo fora do nosso planeta?

Para esclarecer, neste Debate I (Pro) irei argumentar que as formas de vida alienígena existem dentro do Universo. Você (Con) deve argumentar que Aliens, na realidade, não existem.

Alienígenas: formas de vida que vivem fora do planeta Terra

Universo: Toda a matéria e espaço existentes considerados como um todo o cosmos.

1. Aceitação apenas
2. Argumentos
3. Confronto
4. Resumos de encerramento

Gostaria de começar agradecendo ao meu adversário, estou ansioso por um grande debate. Agora que as formalidades estão cumpridas, devo começar.


Clareza de declaração e debate

Para começar, acho importante que a declaração & ldquoHá vida alienígena no Universo & rdquo seja interpretada como intencionada e, portanto, não mal interpretada. Para esclarecer, devo debater o ponto de vista de que é mais provável do que algum tipo de forma (s) de vida alienígena Faz existem fora da atmosfera do planeta Terra. Por formas de vida, entendo qualquer organismo vivo, desde a extensão mais minúscula até a extensão mais gigantesca. Para simplificar, qualquer coisa viva.

Neste debate, estou a respeito da totalidade do universo, excluindo o planeta Terra e sua atmosfera, como tudo o que é, e portanto, tudo que existe. Existe - Ter realidade ou ser objetivo.

Gostaria também de salientar que pelo facto de nenhum de nós poder dar uma resposta definitiva, este debate, portanto, deveria ser baseado na probabilidade. O lado que é capaz de provar em maior medida, há uma probabilidade maior de que os alienígenas existam ou não existam conforme especificado no contexto dado, vencendo este debate.


Contenção 1: A magnitude e probabilidade absoluta

Em nossa galáxia sozinho, a Via Láctea, confirmamos que há aproximadamente 300 bilhões estrelas. A informação abaixo afirma:

"De acordo com os astrônomos, provavelmente existem mais de 170 bilhões de galáxias no Universo observável, estendendo-se por uma região do espaço a 13,8 bilhões de anos-luz de distância de nós em todas as direções.

E então, se você multiplicar o número de estrelas em nossa galáxia pelo número de galáxias no Universo, você obtém aproximadamente 10 24 estrelas. Isso & rsquos um 1 seguido por vinte e quatro zeros.

Isso representa um setilhão de estrelas. Mas pode haver mais do que isso. "

Não há como debater a imensidão insondável das estrelas, planetas e do universo, tenho certeza de que você concordará com isso. Agora vamos ver quantos habitável planetas existem,

Para este segmento, usarei pesquisa e compreensão para demonstrar que existe, com toda a probabilidade, vida alienígena no universo.

Para À base de carbono formas de vida como aqui na Terra para florescer em qualquer outro objeto de massa planetária, com exceção de outras fontes de energia, esse objeto / planeta deve estar dentro da "zona habitável" ou Zona Cachinhos Dourados, definida aqui:

"Em astronomia e astrobiologia, o zona habitável circunstelar (CHZ) (ou simplesmente o zona habitável) é a região em torno de uma estrela dentro da qual objetos de massa planetária com pressão atmosférica suficiente podem conter água líquida na superfície. "

Para este segmento Devo excluir momentaneamente qualquer Vida Não Baseada em Carbono e prosseguir apenas para destacar que as formas de vida baseadas em carbono, fora da Terra, existem.

Para fazer isso, vou pegar os dados analisados ​​do Kepler, a nave espacial de 600 milhões de dólares lançada em março de 2009, dando início a uma missão de 3,5 anos para determinar o quão comuns são os planetas semelhantes à Terra em toda a galáxia da Via Láctea.


"Baseado em Kepler's descobertas, o astrônomo Seth Shostak estimou em 2011 que "dentro de mil anos-luz da Terra", existem "pelo menos 30.000" planetas habitáveis. Também com base nas descobertas, o Kepler equipe estimou que existem "pelo menos 50 bilhões de planetas na Via Láctea", dos quais "pelo menos 500 milhões" estão na zona habitável.

Os astrônomos do JPL também notaram que existem "50 bilhões de outras galáxias", potencialmente gerando mais de um sextilhão de planetas "análogos à Terra" se todas as galáxias tiverem números semelhantes de planetas à Via Láctea. "

Até agora, o Kepler encontrou 48 planetas semelhantes à Terra na zona Cachinhos Dourados, onde a vida baseada em carbono poderia existir como aqui na Terra.

Descartar esses dados e assumir que não há nem mesmo um microrganismo existindo em um daqueles 500 milhões de planetas na zona habitável de nossa Galáxia é uma tolice. Descartando a existência de pelo menos um microrganismo existente em algum planeta / massa planetária em todo o universo? Agora isso é loucura.

Contenção 2: Vida Não Baseada em Carbono

É importante não ser cego e lembrar que a vida na Terra é apenas uma instância particular, aqui a vida é baseada no carbono, mas cientificamente, é fácil acreditar, dada a vastidão do Universo que outros tipos de vida podem existem que, na verdade, não são baseados em carbono, disse Hawking durante sua palestra, Life in the Universe:

"O que normalmente pensamos como 'vida' é baseado em cadeias de átomos de carbono, com alguns outros átomos, como nitrogênio ou fósforo. Podemos imaginar que alguém possa ter vida com alguma outra base química, como silício, mas carbono parece o caso mais favorável, porque tem a química mais rica. "

Essas variações prováveis ​​na composição potencial de diversas formas de vida tornam a existência potencial de alienígenas muito mais provável. Porque agora, a "zona habitável" ou Zona Cachinhos Dourados, definida aqui:

"Em astronomia e astrobiologia, o zona habitável circunstelar (CHZ) (ou simplesmente o zona habitável) é a região em torno de uma estrela dentro da qual objetos de massa planetária com pressão atmosférica suficiente podem conter água líquida na superfície. "

Não é mais necessário levar em consideração ao se compreender a provável existência de vida não baseada em carbono.

"A amônia, por exemplo, tem muitas das mesmas propriedades da água. Uma mistura de amônia ou amônia-água permanece líquida em temperaturas muito mais frias do que a água pura. Essas bioquímicas podem existir fora da" zona de habitabilidade "convencional à base de água. Um exemplo de tal localização seria bem aqui em nosso próprio sistema solar na maior lua de Saturno, Titã. "

Apesar do óbvio, que é provável que haja menos formas de vida dependentes de amônia / amônia-água em comparação com as baseadas em carbono, é lógico concluir, dada a vastidão do universo e objetos de massa planetária, há alguns que apoiam isso tipo de vida.

Só aqui na Terra, descobrimos um tipo de bactéria chamada GFAJ-1 que dispõe das convenções atuais concebidas. É diferente nada atualmente vivendo no planeta Terra. É capaz de usar arsênico para construir seu DNA, RNA, proteínas e membranas celulares. O arsênico é um elemento venenoso para todas as outras criaturas vivas do planeta, exceto para algumas criaturas microscópicas especializadas. Esta forma de vida é capaz de usar arsênico no lugar do fósforo, que prova existem variações em blocos de edifícios de formas de vida.

Considere este fato, há pelo menos uma forma de vida na Terra que quebra os blocos de construção das convenções da vida. Você pode deduzir disso que as variações na estrutura fundamental da vida a partir da existência existem, definitivamente. Se você aplicar esse conhecimento a todo o Universo, mas não aceitar que é provável que exista uma forma de vida com blocos de construção diferentes de nós em outro planeta, você ignorou o fato de que existe um neste planeta, muito menos em 1 das massas planetárias circulando 1 dos trilhões e trilhões de estrelas no observável universo.

Isto é facto que outras massas planetárias semelhantes à Terra existem em zonas habitáveis ​​como a nossa, em correlação com o sol. Nós os encontramos.

Isto é facto que as formas de vida não aderem estritamente à nossa estrutura exata como se pensava anteriormente, portanto, poderiam existir em um percentual ainda mais alto do universo do que apenas as formas de vida baseadas em carbono.

Com base na abundância de evidências e fatos, é astronomicamente mais provável que alienígenas existam do que não.

Peço a meu oponente que apresente seu argumento nesta rodada e trate de suas discrepâncias com as minhas na quarta. Obrigada.


Zona habitável circunstelar

Em astronomia e astrobiologia, o zona habitável circunstelar (CHZ), ou simplesmente o zona habitável, é o intervalo de órbitas em torno de uma estrela dentro da qual uma superfície planetária pode conter água líquida, dada a pressão atmosférica suficiente. [1] [2] [3] [4] [5] Os limites do CHZ são baseados na posição da Terra no Sistema Solar e na quantidade de energia radiante que recebe do sol. Devido à importância da água líquida para a biosfera da Terra, a natureza do CHZ e os objetos dentro dele podem ser instrumentais na determinação do escopo e distribuição de planetas capazes de suportar vida e inteligência extraterrestres semelhantes à Terra.

A zona habitável também é chamada de Zona Goldilocks, [6] uma metáfora, alusão e antonomásia do conto de fadas infantil "Cachinhos Dourados e os Três Ursos", em que uma menina escolhe entre conjuntos de três itens, ignorando aqueles que são muito extremos (grande ou pequeno, quente ou frio, etc.), e estabelecendo-se no do meio, que é "ideal".

Desde que o conceito foi apresentado pela primeira vez em 1953, [7] foi confirmado que muitas estrelas possuem um planeta CHZ, incluindo alguns sistemas que consistem em vários planetas CHZ. [8] A maioria desses planetas, sendo super-Terras ou gigantes gasosos, são mais massivos do que a Terra, porque tais planetas são mais fáceis de detectar. [ citação necessária ] Em 4 de novembro de 2013, os astrônomos relataram, com base em Kepler dados, que poderia haver até 40 bilhões de planetas do tamanho da Terra orbitando nas zonas habitáveis ​​de estrelas semelhantes ao Sol e anãs vermelhas na Via Láctea. [9] [10] Cerca de 11 bilhões delas podem estar orbitando estrelas semelhantes ao Sol. [11] Proxima Centauri b, localizado a cerca de 4,2 anos-luz (1,3 parsecs) da Terra na constelação de Centaurus, é o exoplaneta conhecido mais próximo e está orbitando na zona habitável de sua estrela. [12] O CHZ também é de interesse particular para o campo emergente de habitabilidade dos satélites naturais, porque as luas de massa planetária no CHZ podem ultrapassar o número de planetas. [13]

Nas décadas subsequentes, o conceito de CHZ começou a ser desafiado como um critério primário para a vida, então o conceito ainda está em evolução. [14] Desde a descoberta de evidências de água líquida extraterrestre, acredita-se que quantidades substanciais dela ocorram fora da zona habitável circunstelar. O conceito de biosferas profundas, como a da Terra, que existem independentemente da energia estelar, são agora geralmente aceitas na astrobiologia, dada a grande quantidade de água líquida que existe dentro das litosferas e astenosferas do Sistema Solar. [15] Sustentada por outras fontes de energia, como o aquecimento das marés [16] [17] ou decadência radioativa [18] ou pressurizada por meios não atmosféricos, a água líquida pode ser encontrada até mesmo em planetas errantes ou em suas luas. [19] A água líquida também pode existir em uma gama mais ampla de temperaturas e pressões como uma solução, por exemplo, com cloretos de sódio na água do mar na Terra, cloretos e sulfatos no Equador Marte, [20] ou amoníaco, [21] devido às suas diferenças propriedades coligativas. Assim, o termo Goldilocks Edge também foi sugerido. [22] Além disso, outras zonas circunstelares, onde solventes não aquosos favoráveis ​​à vida hipotética com base em bioquímicas alternativas podem existir na forma líquida na superfície, foram propostas. [23]

História

Uma estimativa do intervalo de distâncias do Sol permitindo a existência de água líquida aparece no Principia (Livro III, Seção 1, corol. 4). [24] [ esclarecimento necessário ]

O conceito de zona habitável circunstelar foi introduzido pela primeira vez [25] em 1913, por Edward Maunder em seu livro "Are The Planets Inhabited?". As citações relevantes são fornecidas em. [26] O conceito foi posteriormente discutido em 1953 por Hubertus Strughold, que em seu tratado O Planeta Verde e Vermelho: Um Estudo Fisiológico da Possibilidade de Vida em Marte, cunhou o termo "ecosfera" e se refere a várias "zonas" nas quais a vida pode emergir. [7] [27] No mesmo ano, Harlow Shapley escreveu "Liquid Water Belt", que descreveu o mesmo conceito em maiores detalhes científicos. Ambos os trabalhos enfatizaram a importância da água líquida para a vida. [28] Su-Shu Huang, um astrofísico americano, introduziu pela primeira vez o termo "zona habitável" em 1959 para se referir à área ao redor de uma estrela onde água líquida poderia existir em um corpo suficientemente grande, e foi o primeiro a introduzi-la no contexto de habitabilidade planetária e vida extraterrestre. [29] [30] Um dos principais contribuintes para o conceito de zona habitável, Huang argumentou em 1960 que as zonas habitáveis ​​circunstelares e, por extensão, a vida extraterrestre, seriam incomuns em sistemas estelares múltiplos, dadas as instabilidades gravitacionais desses sistemas. [31]

O conceito de zonas habitáveis ​​foi desenvolvido em 1964 por Stephen H. Dole em seu livro Planetas habitáveis ​​para o homem, no qual ele discutiu o conceito de zona habitável circunstelar, bem como vários outros determinantes da habitabilidade planetária, eventualmente estimando o número de planetas habitáveis ​​na Via Láctea em cerca de 600 milhões. [2] Ao mesmo tempo, o autor de ficção científica Isaac Asimov introduziu o conceito de uma zona habitável circunstelar para o público em geral por meio de suas várias explorações da colonização espacial. [32] O termo "zona Goldilocks" surgiu na década de 1970, referindo-se especificamente a uma região em torno de uma estrela cuja temperatura é "ideal" para a presença de água na fase líquida. [33] Em 1993, o astrônomo James Kasting introduziu o termo "zona habitável circunstelar" para se referir mais precisamente à região então (e ainda) conhecida como zona habitável. [29] Kasting foi o primeiro a apresentar um modelo detalhado para a zona habitável de exoplanetas. [3] [34]

Uma atualização do conceito de zona habitável veio em 2000, quando os astrônomos Peter Ward e Donald Brownlee, introduziram a ideia da "zona galáctica habitável", que mais tarde desenvolveram com Guillermo Gonzalez. [35] [36] A zona galáctica habitável, definida como a região onde a vida tem mais probabilidade de emergir em uma galáxia, abrange as regiões próximas o suficiente de um centro galáctico para que as estrelas lá sejam enriquecidas com elementos mais pesados, mas não tão próximas dessa estrela sistemas, órbitas planetárias e o surgimento de vida seriam freqüentemente interrompidos pela radiação intensa e enormes forças gravitacionais comumente encontradas nos centros galácticos. [35]

Posteriormente, alguns astrobiólogos propõem que o conceito seja estendido a outros solventes, incluindo dihidrogênio, ácido sulfúrico, dinitrogênio, formamida e metano, entre outros, que dariam suporte a formas de vida hipotéticas que usam uma bioquímica alternativa. [23] Em 2013, novos desenvolvimentos nos conceitos de zonas habitáveis ​​foram feitos com a proposta de um planetário zona habitável, também conhecida como "borda habitável", que abrange a região em torno de um planeta onde as órbitas dos satélites naturais não seriam interrompidas e, ao mesmo tempo, o aquecimento das marés do planeta não faria com que a água líquida fervesse. [37]

Foi notado que o termo atual de 'zona habitável circunstelar' causa confusão, pois o nome sugere que os planetas dentro desta região possuirão um ambiente habitável. [38] [39] No entanto, as condições da superfície dependem de uma série de diferentes propriedades individuais desse planeta. [38] [39] Este mal-entendido é refletido em relatórios entusiasmados de 'planetas habitáveis'. [40] [41] [42] Como é completamente desconhecido se as condições nesses mundos distantes de CHZ podem hospedar vida, uma terminologia diferente é necessária. [39] [41] [43] [44]

Determinação

O fato de um corpo estar na zona circunstelar habitável de sua estrela hospedeira depende do raio da órbita do planeta (para satélites naturais, a órbita do planeta hospedeiro), da massa do próprio corpo e do fluxo radiativo da estrela hospedeira. Dada a grande distribuição nas massas de planetas dentro de uma zona habitável circunstelar, juntamente com a descoberta de planetas superterra que podem sustentar atmosferas mais densas e campos magnéticos mais fortes do que a Terra, as zonas habitáveis ​​circunstelares estão agora divididas em duas regiões separadas - um "conservador zona habitável "na qual planetas de massa inferior como a Terra podem permanecer habitáveis, complementada por uma" zona habitável estendida "maior na qual um planeta como Vênus, com efeitos de estufa mais fortes, pode ter a temperatura certa para a existência de água líquida na superfície. [46]

Estimativas do sistema solar

As estimativas para a zona habitável dentro do Sistema Solar variam de 0,38 a 10,0 unidades astronômicas, [47] [48] [49] [50] embora chegar a essas estimativas tenha sido um desafio por uma variedade de razões. Numerosos objetos de massa planetária orbitam dentro ou perto dessa faixa e, como tal, recebem luz solar suficiente para elevar as temperaturas acima do ponto de congelamento da água. No entanto, suas condições atmosféricas variam substancialmente. O afélio de Vênus, por exemplo, toca a borda interna da zona e enquanto a pressão atmosférica na superfície é suficiente para a água líquida, um forte efeito estufa eleva as temperaturas da superfície para 462 ° C (864 ° F) em que a água só pode existir como vapor. [51] As órbitas inteiras da Lua, [52] Marte, [53] e vários asteróides também estão dentro de várias estimativas da zona habitável. Apenas nas elevações mais baixas de Marte (menos de 30% da superfície do planeta) a pressão atmosférica e a temperatura são suficientes para que a água, se presente, exista na forma líquida por curtos períodos. [54] Na Bacia de Hellas, por exemplo, as pressões atmosféricas podem chegar a 1.115 Pa e temperaturas acima de zero Celsius (cerca do ponto triplo para a água) por 70 dias no ano marciano. [54] Apesar da evidência indireta na forma de fluxos sazonais em encostas quentes de Marte, [55] [56] [57] [58] nenhuma confirmação foi feita da presença de água líquida ali. Enquanto outros objetos orbitam parcialmente dentro desta zona, incluindo cometas, Ceres [59] é o único com massa planetária. Uma combinação de baixa massa e uma incapacidade de mitigar a evaporação e perda de atmosfera contra o vento solar torna impossível para esses corpos sustentar água líquida em sua superfície. Apesar disso, os estudos são fortemente sugestivos de água líquida passada na superfície de Vênus, [60] Marte, [61] [62] [63] Vesta [64] e Ceres, [65] [66] sugerindo um fenômeno mais comum do que pensado anteriormente. Visto que a água líquida sustentável é considerada essencial para suportar vida complexa, a maioria das estimativas, portanto, são inferidas do efeito que uma órbita reposicionada teria sobre a habitabilidade da Terra ou de Vênus, já que sua gravidade superficial permite que atmosfera suficiente seja retida por vários bilhões anos.

De acordo com o conceito de zona habitável estendida, objetos de massa planetária com atmosferas capazes de induzir forçamento radiativo suficiente poderiam possuir água líquida mais longe do sol. Tais objetos podem incluir aqueles cujas atmosferas contêm um alto componente de gases de efeito estufa e planetas terrestres muito mais massivos do que a Terra (planetas da classe super-Terra), que retêm atmosferas com pressões de superfície de até 100 kbar. Não há exemplos de tais objetos no Sistema Solar para estudar, não se sabe o suficiente sobre a natureza das atmosferas desses tipos de objetos extrasolares, e sua posição na zona habitável não pode determinar o efeito líquido da temperatura de tais atmosferas, incluindo albedo induzido, anti - estufa ou outras fontes de calor possíveis.

Para referência, a distância média do Sol de alguns corpos principais dentro das várias estimativas da zona habitável é: Mercúrio, 0,39 UA Vênus, 0,72 UA da Terra, 1,00 UA Marte, 1,52 UA Vesta, 2,36 UA Ceres, 2,77 UA Júpiter, 5,20 AU Saturno, 9,58 AU.

Estimativas dos limites da zona habitável circunstelar do Sistema Solar
Borda interna (AU) Borda externa (AU) Ano Notas
0.725 1.24 1964, Dole [2] Utilizou ambientes opticamente delgados e albedos fixos. Coloca o afélio de Vênus dentro da zona.
1.005–1.008 1969, Budyko [67] Com base em estudos de modelos de feedback de albedo de gelo para determinar o ponto em que a Terra experimentaria a glaciação global. Esta estimativa foi apoiada em estudos de Sellers 1969 [68] e North 1975. [69]
0.92-0.96 1970, Rasool e De Bergh [70] Com base em estudos da atmosfera de Vênus, Rasool e De Bergh concluíram que esta é a distância mínima na qual a Terra teria formado oceanos estáveis.
0.958 1.004 1979, Hart et al. [71] Baseado em modelagem de computador e simulações da evolução da composição atmosférica da Terra e da temperatura da superfície. Esta estimativa foi freqüentemente citada em publicações subsequentes.
3.0 1992, Fogg [45] Usou o ciclo do carbono para estimar a borda externa da zona habitável circunstelar.
0.95 1.37 1993, Kasting et al. [29] Fundou a definição de trabalho mais comum da zona habitável usada hoje. Assume que CO2 e H2O são os principais gases do efeito estufa, assim como são para a Terra. Argumentou que a zona habitável é ampla por causa do ciclo carbonato-silicato. Observou o efeito de resfriamento do albedo da nuvem. A tabela mostra os limites conservadores. Os limites otimistas foram de 0,84-1,67 UA.
2.0 2010, Spiegel et al. [72] Propôs que a água líquida sazonal é possível até este limite ao combinar alta obliquidade e excentricidade orbital.
0.75 2011, Abe et al. [73] Descobriu que "planetas desérticos" dominados pela terra com água nos pólos poderiam existir mais perto do Sol do que planetas aquáticos como a Terra.
10 2011, Pierrehumbert e Gaidos [48] Os planetas terrestres que acumulam dezenas a milhares de barras de hidrogênio primordial do disco protoplanetário podem ser habitáveis ​​a distâncias que se estendem por até 10 UA no Sistema Solar.
0.77–0.87 1.02–1.18 2013, Vladilo et al. [74] A borda interna da zona habitável circunstelar é mais próxima e a borda externa é mais distante para pressões atmosféricas mais altas, determinada a pressão atmosférica mínima necessária para ser 15 mbar.
0.99 1.70 2013, Kopparapu et al. [4] [75] Estimativas revisadas de Kasting et al. (1993) formulação usando estufa úmida atualizada e algoritmos de perda de água. De acordo com esta medida, a Terra está na borda interna do HZ e perto, mas logo fora, do limite úmido da estufa. Assim como Kasting et al. (1993), isso se aplica a um planeta semelhante à Terra, onde o limite de "perda de água" (estufa úmida), na borda interna da zona habitável, é onde a temperatura atingiu cerca de 60 Celsius e é alta o suficiente, chegando a a troposfera, que a atmosfera se tornou totalmente saturada com vapor de água. Quando a estratosfera fica úmida, a fotólise de vapor d'água libera hidrogênio para o espaço. Neste ponto, o resfriamento do feedback da nuvem não aumenta significativamente com o aquecimento posterior. O limite da "estufa máxima", na borda externa, é onde um CO
2 atmosfera dominada, de cerca de 8 bares, produziu a quantidade máxima de aquecimento do efeito estufa e aumentos adicionais em CO
2 não criará aquecimento suficiente para prevenir CO
2 catastroficamente congelando da atmosfera. Os limites otimistas foram de 0,97-1,70 UA.Esta definição não leva em consideração o possível aquecimento radiativo por CO
2 nuvens.
0.38 2013, Zsom et al.
[47]
Estimativa baseada em várias combinações possíveis de composição atmosférica, pressão e umidade relativa da atmosfera do planeta.
0.95 2013, Leconte et al. [76] Usando modelos 3-D, esses autores calcularam uma borda interna de 0,95 UA para o Sistema Solar.
0.95 2.4 2017, Ramirez e Kaltenegger
[49]
Uma expansão da zona habitável clássica de dióxido de carbono-vapor de água [29] assumindo uma concentração atmosférica de hidrogênio vulcânico de 50%.
0.93–0.91 2019, Gomez-Leal et al.
[77]
Estimativa do limiar de estufa úmida medindo a proporção de mistura de água na estratosfera inferior, a temperatura da superfície e a sensibilidade climática em um análogo da Terra com e sem ozônio, usando um modelo climático global (GCM). Ele mostra a correlação de um valor de razão de mistura de água de 7 g / kg, uma temperatura de superfície de cerca de 320 K e um pico da sensibilidade climática em ambos os casos.
0.99 1.004 Estimativa limitada mais restrita de cima
0.38 10 Estimativa mais relaxada de cima

Extrapolação extra-solar

Os astrônomos usam o fluxo estelar e a lei do quadrado inverso para extrapolar os modelos de zona habitável circunstelar criados para o Sistema Solar para outras estrelas. Por exemplo, de acordo com a estimativa da zona habitável de Kopparapu, embora o Sistema Solar tenha uma zona habitável circunstelar centrada em 1,34 UA do Sol, [4] uma estrela com 0,25 vezes a luminosidade do Sol teria uma zona habitável centrada em 0,25 < displaystyle < sqrt <0,25 >>>, ou 0,5, a distância da estrela, correspondendo a uma distância de 0,67 UA. Vários fatores complicadores, entretanto, incluindo as características individuais das próprias estrelas, significam que a extrapolação extra-solar do conceito de CHZ é mais complexa.

Tocar mídia

Alguns cientistas argumentam que o conceito de zona habitável circunstelar é, na verdade, limitado a estrelas em certos tipos de sistemas ou de certos tipos espectrais. Os sistemas binários, por exemplo, têm zonas habitáveis ​​circunstelares que diferem dos sistemas planetários de estrela única, além das preocupações de estabilidade orbital inerentes a uma configuração de três corpos. [78] Se o Sistema Solar fosse um sistema binário, os limites externos da zona habitável circunstelar resultante poderiam se estender até 2,4 UA. [79] [80]

Com relação aos tipos espectrais, Zoltán Balog propõe que estrelas do tipo O não podem formar planetas devido à fotoevaporação causada por suas fortes emissões ultravioleta. [81] Estudando as emissões ultravioleta, Andrea Buccino descobriu que apenas 40% das estrelas estudadas (incluindo o Sol) tinham água líquida sobreposta e zonas habitáveis ​​ultravioleta. [82] Estrelas menores que o Sol, por outro lado, têm impedimentos distintos para a habitabilidade. Por exemplo, Michael Hart propôs que apenas estrelas da sequência principal da classe espectral K0 ou mais brilhante poderiam oferecer zonas habitáveis, uma ideia que evoluiu nos tempos modernos para o conceito de um raio de bloqueio de maré para anãs vermelhas. Dentro desse raio, que é coincidente com a zona habitável das anãs vermelhas, foi sugerido que o vulcanismo causado pelo aquecimento das marés poderia causar um planeta "Vênus das marés" com altas temperaturas e nenhum ambiente hospitaleiro à vida. [83]

Outros sustentam que as zonas habitáveis ​​circunstelares são mais comuns e que é realmente possível a existência de água em planetas orbitando estrelas mais frias. A modelagem climática de 2013 apóia a ideia de que estrelas anãs vermelhas podem suportar planetas com temperaturas relativamente constantes em suas superfícies, apesar do bloqueio das marés. [84] O professor de astronomia Eric Agol argumenta que mesmo as anãs brancas podem suportar uma zona habitável relativamente breve através da migração planetária. [85] Ao mesmo tempo, outros escreveram em apoio semelhante de zonas habitáveis ​​temporárias e semi-estáveis ​​em torno das anãs marrons. [83] Além disso, uma zona habitável nas partes externas dos sistemas estelares pode existir durante a fase de pré-sequência principal da evolução estelar, especialmente em torno das anãs M, potencialmente durando em escalas de tempo de bilhões de anos. [86]

As zonas habitáveis ​​circunstelares mudam ao longo do tempo com a evolução estelar. Por exemplo, estrelas quentes do tipo O, que podem permanecer na sequência principal por menos de 10 milhões de anos, [87] teriam zonas habitáveis ​​que mudam rapidamente e não conduzem ao desenvolvimento da vida. As estrelas anãs vermelhas, por outro lado, que podem viver centenas de bilhões de anos na sequência principal, teriam planetas com bastante tempo para a vida se desenvolver e evoluir. [88] [89] Mesmo enquanto as estrelas estão na sequência principal, porém, sua produção de energia aumenta constantemente, empurrando suas zonas habitáveis ​​mais para longe do nosso Sol, por exemplo, era 75% tão brilhante no Arqueano como é agora, [90 ] e no futuro, aumentos contínuos na produção de energia colocarão a Terra fora da zona habitável do Sol, mesmo antes de atingir a fase de gigante vermelha. [91] A fim de lidar com este aumento na luminosidade, o conceito de um zona continuamente habitável foi introduzido. Como o nome sugere, a zona continuamente habitável é uma região ao redor de uma estrela na qual corpos de massa planetária podem sustentar água líquida por um determinado período. Como a zona habitável circunstelar geral, a zona continuamente habitável de uma estrela é dividida em uma região conservadora e extensa. [91]

Em sistemas de anãs vermelhas, chamas estelares gigantescas que poderiam dobrar o brilho de uma estrela em minutos [92] e enormes manchas estelares que podem cobrir 20% da área da superfície da estrela, [93] têm o potencial de retirar de um planeta habitável sua atmosfera e água . [94] No entanto, como acontece com estrelas mais massivas, a evolução estelar muda sua natureza e fluxo de energia, [95] então, por volta de 1,2 bilhões de anos de idade, as anãs vermelhas geralmente se tornam suficientemente constantes para permitir o desenvolvimento da vida. [94] [96]

Uma vez que uma estrela tenha evoluído o suficiente para se tornar uma gigante vermelha, sua zona habitável circunstelar mudará drasticamente de seu tamanho de sequência principal. [97] Por exemplo, espera-se que o Sol engolfe a Terra anteriormente habitável como uma gigante vermelha. [98] [99] No entanto, uma vez que uma estrela gigante vermelha atinge o ramo horizontal, ela atinge um novo equilíbrio e pode sustentar uma nova zona habitável circunstelar, que no caso do Sol variaria de 7 a 22 UA. [100] Nesse estágio, a lua de Saturno, Titã, provavelmente seria habitável no sentido de temperatura da Terra. [101] Dado que este novo equilíbrio dura cerca de 1 Gyr, e porque a vida na Terra surgiu em 0,7 Gyr da formação do Sistema Solar, no máximo, a vida poderia concebivelmente se desenvolver em objetos de massa planetária na zona habitável de gigantes vermelhos. [100] No entanto, em torno de uma estrela que queima hélio, processos vitais importantes como a fotossíntese só poderiam acontecer em torno de planetas onde a atmosfera tem dióxido de carbono, já que quando uma estrela de massa solar se tornasse uma gigante vermelha, corpos de massa planetária teriam já absorveu muito de seu dióxido de carbono livre. [102] Além disso, como Ramirez e Kaltenegger (2016) [99] mostraram, ventos estelares intensos removeriam completamente a atmosfera de tais corpos planetários menores, tornando-os inabitáveis ​​de qualquer maneira. Portanto, Titã não seria habitável mesmo depois que o Sol se tornasse uma gigante vermelha. [99] No entanto, a vida não precisa se originar durante este estágio de evolução estelar para ser detectada. Quando a estrela se torna uma gigante vermelha e a zona habitável se estende para fora, a superfície gelada derrete, formando uma atmosfera temporária que pode ser pesquisada em busca de sinais de vida que possam ter prosperado antes do início do estágio de gigante vermelha. [99]

As condições atmosféricas de um planeta influenciam sua capacidade de reter calor, de modo que a localização da zona habitável também é específica para cada tipo de planeta: planetas desérticos (também conhecidos como planetas secos), com muito pouca água, terão menos vapor de água no atmosfera do que a Terra e, portanto, tem um efeito estufa reduzido, o que significa que um planeta deserto poderia manter oásis de água mais perto de sua estrela do que a Terra está do sol. A falta de água também significa que há menos gelo para refletir o calor no espaço, então a borda externa das zonas habitáveis ​​do planeta deserto está mais longe. [103] [104]

Um planeta não pode ter uma hidrosfera - um ingrediente chave para a formação de vida baseada em carbono - a menos que haja uma fonte de água em seu sistema estelar. A origem da água na Terra ainda não é completamente compreendida. As possíveis fontes incluem o resultado de impactos com corpos gelados, liberação de gases, mineralização, vazamento de minerais hídricos da litosfera e fotólise. [105] [106] Para um sistema extra-solar, um corpo gelado além da linha de gelo poderia migrar para a zona habitável de sua estrela, criando um planeta oceânico com mares de centenas de quilômetros de profundidade [107], como GJ 1214 b [108] [109] ou Kepler-22b pode ser. [110]

A manutenção da água de superfície líquida também requer uma atmosfera suficientemente espessa. As possíveis origens das atmosferas terrestres são atualmente teorizadas para liberação de gases, desgaseificação por impacto e engaseificação. [111] Acredita-se que as atmosferas sejam mantidas por meio de processos semelhantes, juntamente com os ciclos biogeoquímicos e a mitigação do escape atmosférico. [112] Em um estudo de 2013 liderado pelo astrônomo italiano Giovanni Vladilo, foi mostrado que o tamanho da zona habitável circunstelar aumentou com a maior pressão atmosférica. [74] Abaixo de uma pressão atmosférica de cerca de 15 milibares, descobriu-se que a habitabilidade não poderia ser mantida [74] porque mesmo uma pequena mudança na pressão ou temperatura poderia tornar a água incapaz de se formar como um líquido. [113]

Embora as definições tradicionais de zona habitável assumam que o dióxido de carbono e o vapor de água são os gases de efeito estufa mais importantes (como são na Terra), [29] um estudo [49] liderado por Ramses Ramirez e co-autora Lisa Kaltenegger mostrou que o tamanho da zona habitável aumenta muito se a prodigiosa liberação vulcânica de hidrogênio também for incluída junto com o dióxido de carbono e o vapor d'água. A borda externa do Sistema Solar se estenderia até 2,4 UA nesse caso. Aumentos semelhantes no tamanho da zona habitável foram calculados para outros sistemas estelares. Um estudo anterior de Ray Pierrehumbert e Eric Gaidos [48] eliminou o CO2-H2O conceito é inteiramente, argumentando que os planetas jovens podem agregar muitas dezenas a centenas de barras de hidrogênio do disco protoplanetário, fornecendo efeito estufa o suficiente para estender a borda externa do sistema solar para 10 UA. Nesse caso, porém, o hidrogênio não é continuamente reabastecido pelo vulcanismo e é perdido em milhões a dezenas de milhões de anos.

No caso de planetas orbitando nas CHZs de estrelas anãs vermelhas, as distâncias extremamente próximas às estrelas causam bloqueio de maré, um fator importante na habitabilidade. Para um planeta bloqueado pelas marés, o dia sideral é tão longo quanto o período orbital, fazendo com que um lado fique permanentemente voltado para a estrela hospedeira e o outro lado fique voltado para o lado oposto. No passado, pensava-se que esse bloqueio de maré causava calor extremo no lado voltado para a estrela e frio intenso no lado oposto, tornando muitos planetas anãs vermelhas inabitáveis. No entanto, modelos climáticos tridimensionais em 2013 mostraram que o lado de uma anã vermelha O planeta voltado para a estrela hospedeira pode ter extensa cobertura de nuvens, aumentando seu albedo de ligação e reduzindo significativamente as diferenças de temperatura entre os dois lados. [84]

Os satélites naturais de massa planetária também têm o potencial de serem habitáveis. No entanto, esses corpos precisam cumprir parâmetros adicionais, em particular sendo localizados dentro das zonas habitáveis ​​circunplanetárias de seus planetas hospedeiros. [37] Mais especificamente, as luas precisam estar longe o suficiente de seus planetas gigantes hospedeiros para que não sejam transformadas pelo aquecimento das marés em mundos vulcânicos como Io, [37] mas devem permanecer dentro do raio da Colina do planeta para que não sejam puxadas fora da órbita de seu planeta hospedeiro. [114] Anãs vermelhas que têm massas inferiores a 20% da do Sol não podem ter luas habitáveis ​​em torno de planetas gigantes, pois o pequeno tamanho da zona habitável circunstelar colocaria uma lua habitável tão perto da estrela que seria arrancada de seu planeta hospedeiro. Nesse sistema, uma lua próxima o suficiente de seu planeta hospedeiro para manter sua órbita teria um aquecimento das marés tão intenso que eliminaria qualquer perspectiva de habitabilidade. [37]

Um objeto planetário que orbita uma estrela com alta excentricidade orbital pode passar apenas parte de seu ano na CHZ e experimentar uma grande variação de temperatura e pressão atmosférica. Isso resultaria em mudanças dramáticas de fase sazonal, onde a água líquida pode existir apenas intermitentemente. É possível que os habitats subterrâneos possam ser isolados de tais mudanças e que os extremófilos na superfície ou próximos a ela possam sobreviver por meio de adaptações como hibernação (criptobiose) e / ou hiperterestabilidade. Tardígrados, por exemplo, podem sobreviver em um estado desidratado a temperaturas entre 0,150 K (−273 ° C) [115] e 424 K (151 ° C). [116] A vida em um objeto planetário orbitando fora de CHZ pode hibernar no lado frio conforme o planeta se aproxima do apastrão onde o planeta é mais frio e torna-se ativo na aproximação do periastro quando o planeta está suficientemente quente. [117]

Descobertas extra-solares

Entre os exoplanetas, uma revisão em 2015 chegou à conclusão de que Kepler-62f, Kepler-186f e Kepler-442b eram provavelmente os melhores candidatos para serem potencialmente habitáveis. [118] Estes estão a uma distância de 1200, 490 e 1.120 anos-luz de distância, respectivamente. Destes, o Kepler-186f é semelhante em tamanho à Terra, com uma medida de 1,2 raio da Terra, e está localizado próximo à borda externa da zona habitável em torno de sua estrela anã vermelha. Entre os candidatos a exoplaneta terrestre mais próximos, Tau Ceti e está a 11,9 anos-luz de distância. Ele fica na borda interna da zona habitável de seu sistema solar, o que lhe dá uma temperatura média de superfície estimada de 68 ° C (154 ° F). [119]

Os estudos que tentaram estimar o número de planetas terrestres dentro da zona habitável circunstelar tendem a refletir a disponibilidade de dados científicos. Um estudo de 2013 de Ravi Kumar Kopparapu colocou ηe, a fração de estrelas com planetas no CHZ, em 0,48, [4] o que significa que pode haver cerca de 95-180 bilhões de planetas habitáveis ​​na Via Láctea. [120] No entanto, esta é apenas uma previsão estatística, apenas uma pequena fração desses possíveis planetas ainda foram descobertos. [121]

Estudos anteriores foram mais conservadores. Em 2011, Seth Borenstein concluiu que existem cerca de 500 milhões de planetas habitáveis ​​na Via Láctea. [122] Estudo do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA de 2011, com base em observações do Kepler missão, aumentou um pouco o número, estimando que cerca de "1,4 a 2,7 por cento" de todas as estrelas das classes espectrais F, G e K devem ter planetas em seus CHZs. [123] [124]

Descobertas iniciais

As primeiras descobertas de planetas extrasolares no CHZ ocorreram poucos anos depois que os primeiros planetas extrasolares foram descobertos. No entanto, essas primeiras detecções foram todas do tamanho de gigantes gasosos e muitas em órbitas excêntricas. Apesar disso, estudos indicam a possibilidade de grandes luas parecidas com a da Terra ao redor desses planetas sustentando água líquida. [125] Uma das primeiras descobertas foi 70 Virginis b, um gigante gasoso inicialmente apelidado de "Cachinhos Dourados" por não ser nem "muito quente" nem "muito frio". Estudos posteriores revelaram temperaturas análogas às de Vênus, descartando qualquer potencial de água líquida. [126] 16 Cygni Bb, também descoberto em 1996, tem uma órbita extremamente excêntrica que passa apenas parte de seu tempo no CHZ, tal órbita causaria efeitos sazonais extremos. Apesar disso, as simulações sugeriram que um companheiro suficientemente grande poderia suportar águas superficiais durante todo o ano. [127]

Gliese 876 b, descoberto em 1998, e Gliese 876 c, descoberto em 2001, são gigantes gasosos descobertos na zona habitável em torno de Gliese 876 que também podem ter luas grandes. [128] Outro gigante gasoso, Upsilon Andromedae d, foi descoberto em 1999 orbitando a zona habitável de Upsilon Andromidae.

Anunciado em 4 de abril de 2001, HD 28185 b é um gigante gasoso que orbita inteiramente dentro da zona habitável circunstelar de sua estrela [129] e tem uma excentricidade orbital baixa, comparável à de Marte no Sistema Solar. [130] As interações das marés sugerem que ele poderia abrigar satélites de massa terrestre habitáveis ​​em órbita ao seu redor por muitos bilhões de anos, [131] embora não esteja claro se tais satélites poderiam se formar em primeiro lugar. [132]

HD 69830 d, um gigante gasoso com 17 vezes a massa da Terra, foi encontrado em 2006 orbitando dentro da zona habitável circunstelar de HD 69830, a 41 anos-luz de distância da Terra. [133] No ano seguinte, 55 Cancri f foi descoberto dentro do CHZ de sua estrela hospedeira 55 Cancri A. [134] [135] Satélites hipotéticos com massa e composição suficientes são considerados capazes de suportar água líquida em suas superfícies. [136]

Embora, em teoria, esses planetas gigantes pudessem possuir luas, a tecnologia não existia para detectar luas ao redor deles, e nenhuma lua extra-solar foi descoberta. Os planetas dentro da zona com potencial para superfícies sólidas eram, portanto, de interesse muito maior.

Super-Terras habitáveis

A descoberta de 2007 de Gliese 581 c, a primeira super-Terra na zona habitável circunstelar, criou um interesse significativo no sistema por parte da comunidade científica, embora mais tarde se tenha descoberto que o planeta tem condições de superfície extremas que podem se assemelhar a Vênus. [137] Gliese 581 d, outro planeta no mesmo sistema e considerado o melhor candidato para habitabilidade, também foi anunciado em 2007. Sua existência foi posteriormente desconfirmada em 2014, mas apenas por um curto período de tempo. A partir de 2015, o planeta não tem nenhuma desconfirmação mais recente. Gliese 581 g, outro planeta que se acredita ter sido descoberto na zona habitável circunstelar do sistema, foi considerado mais habitável do que Gliese 581 c e d. No entanto, sua existência também foi desconfirmada em 2014, [138] e os astrônomos estão divididos sobre sua existência.

Descoberto em agosto de 2011, HD 85512 b foi inicialmente especulado como habitável, [139] mas os novos critérios de zona habitável circunstelar desenvolvidos por Kopparapu et al. em 2013 coloque o planeta fora da zona habitável circunstelar. [121]

Kepler-22 b, descoberto em dezembro de 2011 pela Kepler sonda espacial, [140] é o primeiro exoplaneta em trânsito descoberto em torno de uma estrela semelhante ao Sol. Com um raio 2,4 vezes o da Terra, o Kepler-22b foi previsto por alguns como um planeta oceano. [141] Gliese 667 Cc, descoberto em 2011, mas anunciado em 2012, [142] é uma super-Terra orbitando na zona habitável circunstelar de Gliese 667 C. É um dos planetas mais semelhantes à Terra conhecidos.

Gliese 163 c, descoberta em setembro de 2012 em órbita ao redor da anã vermelha Gliese 163 [143] está localizada a 49 anos-luz da Terra. O planeta tem 6,9 massas terrestres e 1,8–2,4 raios terrestres, e com sua órbita próxima recebe 40% mais radiação estelar do que a Terra, levando a temperaturas de superfície de cerca de 60 ° C.[144] [145] [146] HD 40307 g, um planeta candidato descoberto provisoriamente em novembro de 2012, está na zona habitável circunstelar de HD 40307. [147] Em dezembro de 2012, Tau Ceti e e Tau Ceti f foram encontrados no zona circunstelar habitável de Tau Ceti, uma estrela semelhante ao Sol a 12 anos-luz de distância. [148] Embora mais massivos do que a Terra, eles estão entre os planetas menos massivos encontrados até agora orbitando na zona habitável [149], no entanto, Tau Ceti f, como HD 85512 b, não se enquadrou nos novos critérios de zona habitável circunstelar estabelecidos pelo Estudo Kopparapu de 2013. [150] Agora é considerado inabitável.

Planetas próximos ao tamanho da Terra e análogos solares

Descobertas recentes revelaram planetas que são considerados semelhantes em tamanho ou massa à Terra. Alcances do "tamanho da Terra" são normalmente definidos pela massa. O intervalo inferior usado em muitas definições da classe da super-Terra é 1,9 massas terrestres da mesma forma, as sub-Terras variam até o tamanho de Vênus (

0,815 massas terrestres). Um limite superior de 1,5 raio da Terra também é considerado, dado que acima de 1,5 R a densidade média do planeta diminui rapidamente com o aumento do raio, indicando que esses planetas têm uma fração significativa de voláteis por volume sobre um núcleo rochoso. [151] Um planeta genuinamente semelhante à Terra - um análogo da Terra ou "gêmeo da Terra" - precisaria atender a muitas condições além do tamanho e massa, tais propriedades não são observáveis ​​usando a tecnologia atual.

Um análogo solar (ou "gêmeo solar") é uma estrela que se assemelha ao sol. Até o momento, nenhum gêmeo solar com uma correspondência exata como o do Sol foi encontrado. No entanto, algumas estrelas são quase idênticas ao Sol e são consideradas gêmeas solares. Um gêmeo solar exato seria uma estrela G2V com uma temperatura de 5.778 K, 4,6 bilhões de anos, com a metalicidade correta e uma variação de 0,1% da luminosidade solar. [152] Estrelas com idade de 4,6 bilhões de anos estão no estado mais estável. A metalicidade e o tamanho adequados também são críticos para a variação de baixa luminosidade. [153] [154] [155]

Usando dados coletados por NASA's Kepler Observatório espacial e no Observatório W. M. Keck, os cientistas estimam que 22% das estrelas do tipo solar na galáxia da Via Láctea têm planetas do tamanho da Terra em sua zona habitável. [156]

Em 7 de janeiro de 2013, astrônomos do Kepler equipe anunciou a descoberta do Kepler-69c (anteriormente KOI-172.02), um candidato a exoplaneta do tamanho da Terra (1,7 vezes o raio da Terra) orbitando Kepler-69, uma estrela semelhante ao nosso Sol, no CHZ e que deve oferecer condições habitáveis. [157] [158] [159] [160] A descoberta de dois planetas orbitando na zona habitável de Kepler-62, pela equipe do Kepler foi anunciada em 19 de abril de 2013. Os planetas, chamados Kepler-62e e Kepler-62f , são provavelmente planetas sólidos com tamanhos 1,6 e 1,4 vezes o raio da Terra, respectivamente. [159] [160] [161]

Com um raio estimado em 1,1 Terra, Kepler-186f, descoberta anunciada em abril de 2014, é o tamanho mais próximo da Terra de um exoplaneta confirmado pelo método de trânsito [162] [163] [164] embora sua massa permaneça desconhecida e seu pai estrela não é um analógico Solar.

Kapteyn b, descoberto em junho de 2014, é um possível mundo rochoso de cerca de 4,8 massas terrestres e cerca de 1,5 raios terrestres foram encontrados orbitando a zona habitável da estrela de Kapteyn subanã vermelha, a 12,8 anos-luz de distância. [165]

Em 6 de janeiro de 2015, a NASA anunciou o milésimo exoplaneta confirmado descoberto pelo Kepler Telescópio Espacial. Três dos exoplanetas recentemente confirmados foram encontrados orbitando em zonas habitáveis ​​de suas estrelas relacionadas: dois dos três, Kepler-438b e Kepler-442b, são quase do tamanho da Terra e provavelmente rochosos; o terceiro, Kepler-440b, é um super -Terra. [166] No entanto, Kepler-438b é considerado um objeto de chamas poderosas, por isso agora é considerado inabitável. 16 de janeiro, K2-3d, um planeta de 1,5 raio da Terra foi encontrado orbitando dentro da zona habitável de K2-3, recebendo 1,4 vezes a intensidade da luz visível da Terra. [167]

O Kepler-452b, anunciado em 23 de julho de 2015, é 50% maior que a Terra, provavelmente rochoso e leva aproximadamente 385 dias terrestres para orbitar a zona habitável de sua estrela de classe G (analógica solar) Kepler-452. [168] [169]

A descoberta de um sistema de três planetas bloqueados por maré orbitando a zona habitável de uma estrela anã ultracool, TRAPPIST-1, foi anunciada em maio de 2016. [170] A descoberta é considerada significativa porque aumenta drasticamente a possibilidade de menores, mais frios, estrelas mais numerosas e próximas possuindo planetas habitáveis.

Dois planetas potencialmente habitáveis, descobertos pela missão K2 em julho de 2016 orbitando ao redor do anão M K2-72 por volta de 227 anos-luz do Sol: K2-72c e K2-72e são ambos de tamanho semelhante ao da Terra e recebem quantidades semelhantes de radiação estelar . [171]

Anunciado em 20 de abril de 2017, LHS 1140b é uma super-Terra super-densa a 39 anos-luz de distância, 6,6 vezes a massa da Terra e 1,4 vezes o raio, sua estrela é 15% da massa do Sol, mas com muito menos atividade de erupção estelar observável do que a maioria M anões. [172] O planeta é um dos poucos observáveis ​​tanto pelo trânsito quanto pela velocidade radial cuja massa é confirmada com uma atmosfera pode ser estudada.

Descoberto pela velocidade radial em junho de 2017, com aproximadamente três vezes a massa da Terra, Luyten b orbita dentro da zona habitável da Estrela de Luyten a apenas 12,2 anos-luz de distância. [173]

A 11 anos-luz de distância, um segundo planeta mais próximo, Ross 128 b, foi anunciado em novembro de 2017 após um estudo de velocidade radial de uma década da estrela anã vermelha relativamente "silenciosa" Ross 128. Com 1,35 a massa da Terra é aproximadamente do tamanho da Terra e provável rochoso na composição. [174]

Descoberto em março de 2018, K2-155d tem cerca de 1,64 vez o raio da Terra, é provavelmente rochoso e orbita na zona habitável de sua estrela anã vermelha a 203 anos-luz de distância. [175] [176] [177]

Uma das primeiras descobertas do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) anunciada em 31 de julho de 2019 é um planeta da Super Terra GJ 357 d orbitando a borda externa de uma anã vermelha a 31 anos-luz de distância. [178]

K2-18b é um exoplaneta a 124 anos-luz de distância, orbitando na zona habitável do K2-18, uma anã vermelha. Este planeta é significativo pelo vapor de água encontrado em sua atmosfera, o que foi anunciado em 17 de setembro de 2019.

Em setembro de 2020, os astrônomos identificaram 24 contendores de planetas superhabitáveis ​​(planetas melhores que a Terra), entre mais de 4.000 exoplanetas confirmados atualmente, com base em parâmetros astrofísicos, bem como na história natural de formas de vida conhecidas na Terra. [179]

Habitabilidade fora do CHZ

Verificou-se que ambientes de água líquida existem na ausência de pressão atmosférica e em temperaturas fora da faixa de temperatura CHZ. Por exemplo, as luas de Saturno, Titã e Encelado, e as luas de Júpiter, Europa e Ganimedes, todas fora da zona habitável, podem conter grandes volumes de água líquida em oceanos subterrâneos. [180]

Fora do CHZ, o aquecimento das marés e a decadência radioativa são duas fontes de calor possíveis que podem contribuir para a existência de água líquida. [16] [17] Abbot e Switzer (2011) propuseram a possibilidade de que água subterrânea poderia existir em planetas rebeldes como resultado do aquecimento baseado em decaimento radioativo e isolamento por uma espessa camada superficial de gelo. [19]

Com algumas teorias de que a vida na Terra pode realmente ter se originado em habitats subsuperficiais estáveis, [181] [182] foi sugerido que pode ser comum que habitats extraterrestres subterrâneos úmidos como estes 'fervilhem de vida'. [183] ​​De fato, na própria Terra, organismos vivos podem ser encontrados a mais de 6 quilômetros abaixo da superfície. [184]

Outra possibilidade é que organismos fora do CHZ possam usar bioquímicas alternativas que não requeiram água. O astrobiólogo Christopher McKay sugeriu que o metano (CH
4 ) pode ser um solvente que conduz ao desenvolvimento de "criolida", com a "zona habitável de metano" do Sol sendo centrada em 1.610.000.000 km (1,0 × 10 9 mi 11 UA) da estrela. [23] Esta distância é coincidente com a localização de Titã, cujos lagos e chuva de metano a tornam um local ideal para encontrar a vida criogênica proposta por McKay. [23] Além disso, o teste de vários organismos descobriu que alguns são capazes de sobreviver em condições extra-CHZ. [185]

Significado para uma vida complexa e inteligente

A hipótese de terras raras argumenta que a vida complexa e inteligente é incomum e que o CHZ é um dos muitos fatores críticos. De acordo com Ward & amp Brownlee (2004) e outros, não apenas a órbita CHZ e a água de superfície são um requisito primário para sustentar a vida, mas um requisito para suportar as condições secundárias necessárias para que a vida multicelular surja e evolua. Os fatores de habitabilidade secundários são geológicos (o papel da água superficial na sustentação das placas tectônicas necessárias) [35] e bioquímicos (o papel da energia radiante no apoio à fotossíntese para a oxigenação atmosférica necessária). [186] Mas outros, como Ian Stewart e Jack Cohen em seu livro de 2002 Evoluindo o Alien argumentam que vida inteligente complexa pode surgir fora do CHZ. [187] Vida inteligente fora do CHZ pode ter evoluído em ambientes subterrâneos, de bioquímicas alternativas [187] ou mesmo de reações nucleares. [188]

Na Terra, várias formas de vida multicelulares complexas (ou eucariotos) foram identificadas com o potencial de sobreviver a condições que podem existir fora da zona habitável conservadora. A energia geotérmica sustenta ecossistemas circunventais antigos, suportando grandes formas de vida complexas, como Riftia pachyptila. [189] Ambientes semelhantes podem ser encontrados em oceanos pressurizados sob crostas sólidas, como os de Europa e Enceladus, fora da zona habitável. [190] Numerosos microorganismos foram testados em condições simuladas e em órbita baixa da Terra, incluindo eucariotos. Um exemplo animal é o Milnesium tardigradum, que pode suportar temperaturas extremas bem acima do ponto de ebulição da água e o vácuo frio do espaço sideral. [191] Além disso, os líquenes Rhizocarponographicum e Xanthoria elegans foram encontrados para sobreviver em um ambiente onde a pressão atmosférica é muito baixa para a água líquida de superfície e onde a energia radiante também é muito mais baixa do que a que a maioria das plantas necessita para fotossintetizar. [192] [193] [194] Os fungos Cryomyces antarcticus e Cryomyces minteri também são capazes de sobreviver e se reproduzir em condições semelhantes às de Marte. [194]

Espécies, incluindo humanos, que possuem cognição animal requerem grandes quantidades de energia, [195] e se adaptaram a condições específicas, incluindo abundância de oxigênio atmosférico e a disponibilidade de grandes quantidades de energia química sintetizada a partir de energia radiante. Se os humanos vão colonizar outros planetas, os verdadeiros análogos da Terra no CHZ são os mais prováveis ​​de fornecer o habitat natural mais próximo. Este conceito foi a base do estudo de 1964 de Stephen H. Dole. Com temperatura, gravidade, pressão atmosférica e presença de água adequadas, a necessidade de trajes espaciais ou análogos de habitat espacial na superfície pode ser eliminada, e a vida terrestre complexa pode prosperar. [2]

Os planetas no CHZ continuam sendo de interesse primordial para pesquisadores que procuram vida inteligente em outras partes do universo. [196] A equação de Drake, às vezes usada para estimar o número de civilizações inteligentes em nossa galáxia, contém o fator ou parâmetro ne , que é o número médio de objetos de massa planetária orbitando dentro da CHZ de cada estrela. Um valor baixo dá suporte à hipótese de Terras Raras, que postula que a vida inteligente é uma raridade no Universo, enquanto um valor alto fornece evidências para o princípio da mediocridade de Copérnico, a visão de que a habitabilidade - e, portanto, a vida - é comum em todo o Universo. [35] Um relatório da NASA de 1971 por Drake e Bernard Oliver propôs o "buraco de água", com base nas linhas de absorção espectral dos componentes de hidrogênio e hidroxila da água, como uma banda boa e óbvia para comunicação com inteligência extraterrestre [197] [198 ] que desde então foi amplamente adotado por astrônomos envolvidos na busca por inteligência extraterrestre. De acordo com Jill Tarter, Margaret Turnbull e muitos outros, os candidatos CHZ são os alvos prioritários para estreitar as buscas em poços de água [199] [200] e o Allen Telescope Array agora estende o Projeto Phoenix a esses candidatos. [201]

Como o CHZ é considerado o habitat mais provável para vida inteligente, os esforços do METI também têm se concentrado em sistemas que provavelmente terão planetas lá. A Mensagem da Idade da Adolescência de 2001 e a Chamada Cósmica 2 de 2003, por exemplo, foram enviadas para o sistema de 47 Ursae Majoris, conhecido por conter três planetas com a massa de Júpiter e possivelmente com um planeta terrestre no CHZ. [202] [203] [204] [205] The Teen Age Message também foi direcionado para o sistema 55 Cancri, que tem um gigante de gás em seu CHZ. [134] A Message from Earth em 2008, [206] e Hello From Earth em 2009, foram direcionados ao sistema Gliese 581, contendo três planetas no CHZ — Gliese 581 c, d, e o g não confirmado.


A crescente zona habitável: locais para a vida abundante

Em uma galáxia cheia de bilhões de estrelas, os cientistas em busca de vida alienígena precisam de alguma forma de escolher aquelas que têm maior probabilidade de abrigar planetas e luas habitáveis. Por mais de 150 anos, uma ferramenta importante neste processo de triagem tem sido o conceito de uma "zona habitável circunstelar".

Tradicionalmente, esta zona é definida como um disco estreito em torno de uma estrela, onde as temperaturas são moderadas o suficiente para que a água na superfície de um planeta possa existir na forma líquida. A ideia é que, onde existe água líquida, pode surgir vida.

A partir da segunda metade do século 20, novas informações começaram a surgir, desafiando a visão tradicional. Cientistas na Terra começaram a encontrar organismos robustos prosperando em condições adversas que eram proibidas para a maioria das outras criaturas. Enquanto isso, imagens transmitidas por sondas robóticas no espaço revelaram que outras luas de nosso sistema solar eram muito mais interessantes geologicamente - e talvez biologicamente - do que a nossa.

No entanto, a partir de uma década atrás, os planetas descobertos em torno de outras estrelas começaram a revelar uma diversidade de sistemas planetários que estava além das expectativas.

Mais recentemente, os cientistas voltaram e reexaminaram suas ideias sobre a possibilidade de formação de planetas habitáveis ​​em torno de estrelas anãs vermelhas. Apesar de serem as estrelas mais abundantes na galáxia, as anãs vermelhas têm sido tradicionalmente evitadas pelos cientistas como sendo muito pequenas e muito fracas para suportar vida. Esses preconceitos estão começando a desaparecer e a recente descoberta de um pequeno mundo rochoso em órbita ao redor de uma anã vermelha a 28.000 anos-luz do nosso canto do sistema solar reabasteceu as especulações de que essas estrelas poderiam abrigar planetas com vida.

Extremófilos

Os extremófilos são um grupo diversificado de organismos que prosperam em ambientes hostis, intoleráveis ​​para praticamente todas as outras criaturas. Desde o final da década de 1960, os cientistas descobriram centenas de diferentes espécies de extremófilos, a maioria delas bactérias.

Este grupo resistente inclui membros que podem sobreviver a águas escaldantes, temperaturas abaixo de zero, pressões de esmagamento ósseo, ácido corrosivo, sal extremo e condições áridas. Extremófilos foram encontrados que podem suportar grandes doses de radiação, ferrugem do ar, comer enxofre, expelir metano e viver sem oxigênio ou luz solar.

"Encontrar extremófilos na Terra foi simplesmente alucinante", disse Carol Tang, pesquisadora da Academia de Ciências da Califórnia que estuda extremófilos. "Se você pensar sobre como existem poucos lugares na Terra onde não há vida, você não pode mais pensar sobre o sistema solar e o universo de uma forma muito limitada."

Luas habitáveis

Em 1979, as duas naves espaciais Voyager da NASA chocaram os cientistas com imagens transmitidas pela lua de Júpiter, Europa. As imagens mostravam um mundo brilhante coberto de gelo de água, mas o que era realmente notável era como sua superfície era lisa.

Ao contrário de nossa lua, Europa tem relativamente poucas crateras de impacto. Por não ter uma atmosfera para queimar objetos que chegam, como asteróides, os cientistas concluíram que Europa tinha uma fonte interna de calor que mantinha suas águas fluidas, permitindo que a lua restaurasse periodicamente sua casca de gelo e apagasse as crateras que deveriam ser escavadas rotineiramente .

"Antes das missões Voyager, os cientistas costumavam pensar que as luas dos outros planetas eram corpos antigos, rochosos e danificados como as nossas luas", disse Cynthia Phillips, uma cientista planetária do SETI.

Os cientistas acham que Europa se mantém aquecida por um processo chamado aquecimento das marés. Todas as luas, incluindo a nossa, são esticadas e puxadas pelo planeta que orbitam. Júpiter é tão massivo e sua gravidade tão forte que realmente faz com que a superfície de Europa inche e encolha à medida que circula em sua órbita. Este movimento constante gera atrito e calor.

Acredita-se que a lua coberta de nuvens de Saturno, Titã, seja aquecida pelo mesmo processo. Outras luas geram calor por diferentes meios. Cientistas descobriram recentemente que a lua Enceladus de Saturno, por exemplo, contém um misterioso ponto quente em seu hemisfério sul que pode ser causado por material radioativo que sobrou da formação da lua bilhões de anos atrás.

Zona de alargamento

Essa revelação, de que nem todas as luas em nosso sistema solar são tão mortas e estéreis quanto a nossa, significava que lugares fora da zona habitável tradicional poderiam sustentar água líquida e sustentar vida.

"Se você tem um planeta de tamanho razoável com bastante energia interna para se aquecer, pode não ser necessário ficar perto do Sol", disse o biólogo Ken Nealson, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA na Califórnia. biomassa perfeitamente boa sem ter uma superfície iluminada. "

Os cientistas acreditam que sob a casca de gelo de Europa existe um oceano mais vasto que o da Terra. Por esse motivo, muitos cientistas acreditam que a lua de Júpiter pode ser uma aposta melhor para encontrar vida alienígena do que Marte.

"Pode ter havido água líquida em Marte no passado e poderia ter havido vida então, mas é muito improvável que encontremos vida lá hoje", disse Phillips. "Mas em lugares como Europa, poderia haver e provavelmente há água lá hoje. Em vez de olhar para uma biosfera extinta, poderíamos estar olhando para uma atualmente ativa."

No outono passado, um grupo de cerca de 30 cientistas de diferentes áreas se reuniu em Mountain View, Califórnia, para um workshop patrocinado pelo Instituto SETI. O workshop foi convocado para responder a uma única pergunta: os planetas orbitando as anãs vermelhas são habitáveis?

Os cientistas do SETI logo começarão a procurar sinais de rádio de vida extraterrestre inteligente usando o conjunto de telescópios Allen e eles queriam saber se anãs vermelhas deveriam ser incluídas na lista de estrelas a serem pesquisadas.

Acredita-se que as anãs vermelhas representem cerca de 85% das estrelas do universo, mas são tão pequenas e tão fracas que os cientistas tradicionalmente as ignoram como possíveis refúgios para planetas habitáveis.

Uma das principais objeções era que as zonas habitáveis ​​das anãs vermelhas seriam muito estreitas e muito próximas das estrelas. Para um planeta orbitando uma anã vermelha ser quente o suficiente para ter água líquida, ele precisaria estar localizado mais perto da estrela do que Mercúrio está de nosso próprio sol. A uma distância tão próxima, o planeta ficaria preso às marés com a anã vermelha da mesma forma que nossa Lua está com a Terra. Qualquer água existente em tal planeta seria fervida no lado voltado para a estrela e congelada no outro.

Nos últimos anos, no entanto, novos modelos de computador sugeriram que a situação não é tão impossível quanto pode parecer. Os modelos prevêem que, se um planeta em órbita tivesse uma atmosfera espessa o suficiente, o calor poderia ser redistribuído do lado iluminado do planeta para o lado escuro.

Quanto à crítica de que a zona habitável de uma anã vermelha é muito estreita, Todd Henry, astrônomo da Georgia State University, tem uma visão interessante. Como há muito mais anãs vermelhas do que estrelas como o nosso Sol, Henry realizou cálculos que sugerem que, se as estreitas zonas habitáveis ​​de todas as anãs vermelhas em nossa galáxia fossem combinadas, elas seriam iguais às zonas habitáveis ​​de todos os Sol da Via Láctea. como estrelas.

“Você abre muito mais territórios se colocar [as anãs vermelhas] de volta na mesa”, disse Henry.