A descoberta de planetas fora do Sistema Solar – algo que rendeu o Nobel de Física deste ano aos cientistas James Peebles, Michel Meyor e Didier Queloz – abriu uma nova perspectiva na busca por vida além da Terra. Porém, para abrigá-la, é preciso uma combinação de características geoquímicas até então não detectadas em nenhum outro mundo. Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia em Los Angeles (Ucla) afirmam, na revista Science, que exoplanetas com composição semelhante à terrestre podem ser bem mais comuns que o imaginado.
Para buscar algo que se pareça com a vida como se conhece, os cientistas precisam voltar suas atenções a planetas rochosos, como a Terra. “No Universo, há uma quantidade enorme deles”, lembra o coautor do artigo Edward Young, professor de geoquímica e cosmoquímica da Ucla. A avaliação da composição de alguns desses mundos foi possível graças a um método desenvolvido por uma aluna da universidade, Alexandra Doyle, que se valeu de fragmentos de rochosos que orbitavam seis estrelas anãs brancas que colidiram com elas em algum momento.
Anãs brancas são estrelas com massa semelhante à do Sol, embora sejam pouco maiores que a Terra. Esse tipo de “sol” é remanescente de gigantes que explodiram em supernovas e tem um campo gravitacional muito forte, fazendo com que elementos pesados, como carbono, nitrogênio e oxigênio, sejam “sugados” para seu interior, impedindo que telescópios os detectem. A mais próxima da Terra estudada por Alexandra Doyle fica a cerca de 200 anos-luz, e a mais distante, a 665 anos-luz de distância.
A estudante explica que a maioria dos materiais rochosos no Sistema Solar têm um alto grau de oxidação, algo chamado de fugacidade de oxigênio (fO2), que reflete condições dos primeiros estágios da formação protoplanetária dos rochosos ao redor do Sol. As propriedades químicas e geofísicas de um planeta, incluindo a composição de qualquer atmosfera produzida por ele, são influenciadas pelo fenômeno. Ela diz que, quando o ferro é oxidado, ele compartilha seus elétrons com o oxigênio, formando uma ligação química entre eles. A oxidação é o que se vê quando um metal fica enferrujado.
SINAIS ENTERRADOS
Como, até agora, não é possível analisar a geoquímica de exoplanetas – o que deverá ser feito em breve pelo supertelescópio James Webber, com lançamento previsto para 2021 –, a equipe da Ucla se valeu de observações com espectrômetro, equipamento que mede a composição química de corpos celestes, das anãs brancas. Não era nelas que os cientistas estavam interessados, mas, sim, nos remanescentes dos rochosos que se chocaram com elas, deixando as próprias propriedades “enterradas” nas estrelas, incluindo elementos pesados, como magnésio, ferro e oxigênio. “O oxigênio rouba elétrons do ferro, produzindo óxido de ferro em vez de ferro. Medimos a quantidade de ferro oxidado nessas rochas que atingem a anã branca”, explica a líder do estudo.
Os resultados indicaram a composição dos exoplanetas – não só das atmosferas, mas dos interiores. Os corpos rochosos que orbitaram as anãs brancas antes de se chocarem contra elas apresentavam fugacidade de oxigênio alta, semelhante ao que ocorre na Terra, em Marte e em asteroides do Sistema Solar. “Observando essas anãs brancas e os elementos presentes em sua atmosfera, observamos os elementos que estão nos corpos que orbitam essas estrelas”, diz Alexandra Doyle. “Observar uma anã branca é como fazer uma autópsia no conteúdo do que ela devorou em seu sistema estelar”, compara.
Os dados analisados por Doyle foram coletados por telescópios, principalmente do W.M. Observatório Keck, no Havaí. “Se eu olhasse apenas para uma estrela anã branca, esperaria ver hidrogênio e hélio. Mas, nesses dados, também vejo outros elementos, como silício, magnésio, carbono e oxigênio, materiais que se acumularam nas anãs brancas de corpos que estavam em sua órbita”, diz.
Desvendar a geoquímica de um exoplaneta conta muito sobre ele, observa a professora de ciências planetárias Hilke Schlichting, coautora do artigo. “Se as rochas extraterrestres têm uma quantidade semelhante de oxidação que a Terra, então você pode concluir que o planeta tem placas tectônicas e potencial semelhante para abrigar campos magnéticos como os da Terra, que se acredita serem os principais ingredientes para a vida”, diz. “Esse estudo dá um salto, ao nos permitir fazer tantas inferências sobre corpos fora do nosso Sistema Solar, e indica que é muito provável que haja realmente análogos da Terra no Universo.”