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Planetas Goldilocks 'com uma inclinação' podem desenvolver uma vida mais complexa
Essa descoberta ajudara¡ os cientistas a refinar a busca por vidas mais avana§adas em exoplanetas. Esta pesquisa financiada pela NASA éapresentada na Goldschmidt Geochemistry Conference.
Por Conferência Goldschmidt - 09/07/2021


Impressão arta­stica do exoplaneta, mostrando eixo de rotação inclinado (adaptado da imagem original da NASA). Crédito: NASA JPL

Os planetas inclinados em seus eixos, como a Terra, são mais capazes de desenvolver vidas complexas. Essa descoberta ajudara¡ os cientistas a refinar a busca por vidas mais avana§adas em exoplanetas. Esta pesquisa financiada pela NASA éapresentada na Goldschmidt Geochemistry Conference.

Desde a primeira descoberta de exoplanetas ( planetas orbitando estrelas distantes) em 1992, os cientistas tem procurado mundos que possam suportar vida. Acredita-se que, para sustentar atémesmo a vida ba¡sica, os exoplanetas precisam estar a  distância certa de suas estrelas para permitir a existaªncia de águala­quida; a chamada "zona Cachinhos Dourados". No entanto, para uma vida mais avana§ada, outros fatores também são importantes, especialmente o oxigaªnio atmosfanãrico .

O oxigaªnio desempenha um papel crítico na respiração, o processo qua­mico que impulsiona o metabolismo da maioria dos seres vivos complexos. Algumas formas de vida ba¡sicas produzem oxigaªnio em pequenas quantidades, mas para formas de vida mais complexas, como plantas e animais, o oxigaªnio éfundamental. A Terra primitiva tinha pouco oxigaªnio, embora existissem formas ba¡sicas de vida.

Os cientistas produziram um modelo sofisticado das condições necessa¡rias para que a vida na Terra seja capaz de produzir oxigaªnio. O modelo permitiu a entrada de diferentes parametros, para mostrar como asmudanças nas condições de um planeta podem alterar a quantidade de oxigaªnio produzida pela vida fotossintanãtica.

A pesquisadora principal Stephanie Olson (Purdue University) disse: "O modelo nos permite mudar coisas como a duração do dia, a quantidade de atmosfera ou a distribuição da terra para ver como os ambientes marinhos e a vida produtora de oxigaªnio nos oceanos respondem."

"A inclinação maior aumentou a produção de oxigaªnio fotossintanãtico no oceano em nosso modelo, em parte aumentando a eficiência com a qual os ingredientes biola³gicos são reciclados. O efeito foi semelhante a dobrar a quantidade de nutrientes que sustentam a vida."


Os pesquisadores descobriram que o aumento da duração do dia, a pressão superficial mais alta e o surgimento de continentes influenciam os padraµes de circulação do oceano e o transporte de nutrientes associados de maneiras que podem aumentar a produção de oxigaªnio. Eles acreditam que essas relações podem ter contribua­do para a oxigenação da Terra, favorecendo a transferaªncia de oxigaªnio para a atmosfera a  medida que a rotação da Terra diminuiu, seus continentes cresceram e a pressão nasuperfÍcie aumentou com o tempo.

"O resultado mais interessante veio quando modelamos 'obliquidade orbital - em outras palavras, como o planeta se inclina ao girar em torno de sua estrela", explicou Megan Barnett, uma estudante graduada da Universidade de Chicago envolvida no estudo. Ela continuou, "A inclinação maior aumentou a produção de oxigaªnio fotossintanãtico no oceano em nosso modelo, em parte aumentando a eficiência com a qual os ingredientes biola³gicos são reciclados. O efeito foi semelhante a dobrar a quantidade de nutrientes que sustentam a vida."
 
A esfera da Terra se inclina em seu eixo em um a¢ngulo de 23,5 graus. Isso nos da¡ nossas estações, com partes da Terra recebendo mais luz solar direta no vera£o do que no inverno. No entanto, nem todos os planetas em nosso Sistema Solar são inclinados como a Terra: Urano estãoinclinado a 98 graus, enquanto Mercaºrio não tem inclinação alguma. "Para efeito de comparação, a Torre Inclinada de Pisa inclina-se em cerca de 4 graus, então as inclinações planeta¡rias podem ser bastante substanciais", disse Barnett.

Dr. Olson continuou "Ha¡ vários fatores a serem considerados ao se procurar vida em outro planeta. O planeta precisa estar a  distância certa de sua estrela para permitir águala­quida e ter os ingredientes químicos para a origem da vida. Mas nem todos os oceanos tera£o ser grandes hospedeiros para a vida como a conhecemos, e um subconjunto ainda menor tera¡ habitats adequados para a vida progredir em direção a  complexidade denívelanimal. Pequenas inclinações ou sazonalidade extrema em planetas com inclinações semelhantes a s de Urano podem limitar a proliferação de vida, mas modesta a inclinação de um planeta em seu eixo pode aumentar a probabilidade de desenvolver atmosferas oxigenadas que poderiam servir como fara³is de vida microbiana e alimentar o metabolismo de grandes organismos. O resultado final éque mundos modestamente inclinados em seus eixos podem ter maior probabilidade de evoluir vida complexa. Isso nos ajuda a estreitar a busca por vida complexa, talvez atéinteligente, no Universo. "

Timothy Lyons, distinto professor de biogeoquímica do Departamento de Ciências da Terra e Planeta¡rias da Universidade da Califa³rnia, em Riverside, comentou: "A primeira produção biológica de oxigaªnio na Terra e seu primeiro acaºmulo aprecia¡vel na atmosfera e nos oceanos são marcos na história da vida na Terra. Os estudos da Terra nos ensinam que o oxigaªnio pode ser uma das nossas bioassinaturas mais importantes na busca de vida em exoplanetas distantes. Com base nas lições aprendidas na Terra por meio de simulações numanãricas, Olson e seus colegas exploraram uma gama cra­tica de seres planetarios possibilidades mais amplas do que as observadas ao longo da história da Terra. a‰ importante ressaltar que este trabalho revela como fatores-chave, incluindo a sazonalidade de um planeta, podem aumentar ou diminuir a possibilidade de encontrar oxigaªnio derivado de vida fora de nosso sistema solar.Esses resultados certamente ajudara£o a orientar nossas buscas por essa vida. "

O professor Lyons não esteve envolvido neste trabalho.

 

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