Estudo define tamanho mínimo que um planeta precisa para manter atmosfera e vida

Pesquisadores da Universidade da Califórnia desenvolveram um modelo computacional para estimar o tamanho mínimo necessário para que um planeta rochoso conserve sua atmosfera por bilhões de anos. O estudo indica que corpos com dimensões menores que as de Marte dificilmente conseguem manter essa camada de gases por tempo suficiente para permitir o surgimento da vida.

A pesquisa foi publicada no periódico The Planetary Science Journal e traz novos parâmetros para a compreensão da habitabilidade em outros sistemas solares. Segundo os cientistas, a estabilidade atmosférica é um fator determinante para a manutenção de temperaturas adequadas e a presença de água líquida na superfície de um planeta.

Além de regular o clima, a atmosfera atua como um escudo protetor contra a radiação espacial. Sem essa camada de proteção, os ambientes tornam-se significativamente menos favoráveis tanto para o desenvolvimento quanto para a manutenção de organismos vivos ao longo do tempo.

Como o novo modelo estima o tamanho dos planetas?

Para chegar a esses números, a equipe de cientistas criou o Modelo de Habitabilidade para Objetos Menores que a Terra (STEHM, na sigla em inglês). O sistema computacional simula a evolução de planetas rochosos que orbitam estrelas com características semelhantes ao Sol.

As simulações apontam que, em condições muito parecidas com as da Terra, um planeta precisa ter cerca de 80% do raio do nosso mundo para conseguir preservar sua atmosfera por bilhões de anos. Esse valor é considerado o limite de segurança para a retenção de gases em um cenário padrão.

O estudo revela, contudo, que esse limite pode ser reduzido para 60% do raio terrestre em cenários mais favoráveis. Isso ocorreria em planetas que possuam um interior rico em carbono ou uma maior concentração de elementos radioativos, o que auxiliaria na manutenção da atmosfera.

A explicação para essa variação reside no equilíbrio entre a perda e a reposição dos gases. Planetas menores apresentam gravidade mais fraca, o que facilita o escape de gases para o espaço, e perdem sua atividade geológica mais rapidamente.

Com a diminuição da atividade geológica, a capacidade de renovação atmosférica via vulcanismo também cai. Esse processo é essencial para repor os gases que são perdidos para o vácuo ao longo das eras geológicas.

Qual o impacto para a busca por vida fora da Terra?

A descoberta pode funcionar como um novo filtro para ajudar astrônomos na seleção de exoplanetas promissores. Atualmente, a prioridade na busca costuma focar nos mundos que estão localizados na "zona habitável" — a região ao redor de uma estrela onde as temperaturas permitem a existência de água líquida.

De acordo com os resultados, o tamanho do planeta deve passar a ser um critério de análise complementar. Mundos pequenos demais podem perder suas atmosferas muito antes de oferecerem condições mínimas para o desenvolvimento biológico.

Apesar do rigor do modelo, a pesquisa ressalta uma possibilidade de exceção: alguns planetas podem adquirir atmosferas após o período de formação inicial. Isso pode acontecer, por exemplo, por meio de impactos sucessivos de asteroides que trazem novos gases para o corpo celeste.

Por conta disso, os cientistas afirmam que mundos que inicialmente perderam suas atmosferas não devem ser descartados de imediato como locais sem possibilidade de vida. O processo de formação planetária é complexo e pode apresentar reviravoltas ao longo do tempo.

Como próximos passos, a equipe de pesquisa pretende adaptar o modelo STEHM para estudar outros tipos de sistemas estelares. O foco será o estudo de mundos que orbitam estrelas anãs vermelhas e planetas com rotação sincronizada.

O objetivo final é ampliar o conhecimento sobre quais exoplanetas merecem maior prioridade em futuras missões de exploração espacial. A ferramenta ajudará a direcionar recursos e telescópios para os alvos com maior potencial de descoberta científica.