Cientistas descobriram que alguns planetas com água continuam inabitáveis.

A água há muito que serve de atalho para identificar mundos potencialmente habitáveis. Se um planeta estiver na zona habitável e mostrar sinais de água líquida, costuma ser tratado como um forte candidato à vida.

Mas essa regra simples pode estar a deixar escapar algo importante. Novas investigações sugerem que alguns planetas do tamanho da Terra podem ter água e, ainda assim, falhar, simplesmente porque não dispõem de quantidade suficiente para manter o clima em equilíbrio.

Em vez de se manterem moderados, esses mundos podem deslizar para um aquecimento prolongado, estreitando a procura de planetas verdadeiramente habitáveis.

Quando a chuva começa a desaparecer

Nos mundos modelados mais secos, a precipitação enfraqueceu primeiro, e a química que normalmente arrefece um planeta deixou de funcionar pouco depois.

Ao seguir essa cadeia, investigadores da Universidade de Washington mostraram de que forma mundos secos entram em sobreaquecimento.

Mesmo planetas que começam com água à superfície podem ultrapassar esse limiar quando a queda da chuva reduz a capacidade do planeta para retirar carbono do ar.

Essa quebra deixa uma margem estreita em que a água ainda consegue estabilizar o clima, preparando o cenário explorado na secção seguinte.

Exoplanetas com clima estável

O ciclo geológico do carbono – a troca lenta de carbono entre o ar e a rocha – ajuda a regular o clima em planetas rochosos mais húmidos.

A chuva absorve dióxido de carbono, reage com a rocha e transporta o carbono para longe, onde a geologia o pode enterrar durante eras.

Mais tarde, os vulcões devolvem parte desse gás, por isso as condições estáveis dependem de a remoção e a libertação permanecerem muito próximas.

Quando esses fluxos deixam de coincidir, o dióxido de carbono que retém calor começa a acumular-se mais depressa do que o planeta o consegue eliminar.

As condições secas impulsionam a mudança

À medida que a água à superfície escasseia e a chuva diminui, o desgaste químico – a decomposição da rocha impulsionada pela chuva que ajuda a fixar carbono – começa a enfraquecer.

Entretanto, os vulcões podem continuar a libertar dióxido de carbono, pelo que a atmosfera aquece enquanto a superfície se torna cada vez menos capaz de responder.

Mais aquecimento converte a água restante em vapor, o que deixa menos líquido para alimentar chuva, rios e novas reacções.

Esse retorno pode transformar uma pequena falta de água numa descida rumo a um planeta demasiado quente para manter água à superfície.

Vénus mostra o que correu mal

Vénus ferve agora perto de 872 graus Fahrenheit sob uma pressão cerca de 93 vezes superior à da Terra, o que o torna o aviso vizinho mais claro de como um planeta semelhante pode falhar.

O novo estudo aponta uma explicação possível. Se Vénus tiver começado mais seco do que a Terra, a chuva fraca pode ter colapsado cedo o seu ciclo do carbono, impedindo o tipo de equilíbrio climático de longa duração que mantém as temperaturas estáveis.

Essa ideia não prova que Vénus alguma vez tenha tido oceanos, mas oferece um caminho nítido para perceber como um quase gémeo pode divergir de forma tão acentuada. Se esta hipótese se confirmar, Vénus passa a ser uma lição prática sobre quão estreita pode ser a habitabilidade a longo prazo.

Surge um padrão mais amplo

Os resultados do modelo apontam para um padrão mais amplo. Os planetas mais seguros não eram mundos apenas ligeiramente húmidos, com mares dispersos e pequenos lagos.

Em vez disso, os climas estáveis surgiam normalmente apenas quando os planetas retinham cerca de 20 a 50 por cento da massa dos oceanos da Terra.

Essa faixa importa porque planetas abaixo dela ainda podem parecer promissores à distância, mesmo quando escorregam discretamente para a instabilidade climática.

Também desloca o foco das buscas futuras – a quantidade de água, e não apenas a sua presença, pode ser o que separa mundos verdadeiramente habitáveis daqueles que apenas o parecem.

A busca por exoplanetas

Os astrónomos já confirmaram mais de 6,100 exoplanetas, e o total continua a aumentar, tornando inevitável a triagem no arquivo de procura.

Dentro desse grupo, a zona habitável, a faixa orbital onde a água líquida à superfície poderia persistir, já não parece generosa.

«Quando se procura vida no vasto panorama do universo com recursos limitados, é preciso filtrar alguns planetas», disse Haskelle White-Gianella, estudante de doutoramento em ciências da Terra e do espaço na Universidade de Washington.

A investigação sugere que muitos mundos secos, antes tratados como plausíveis, podem ficar abaixo de planetas mais húmidos com tamanho e temperatura semelhantes.

Telescópios afiam a busca

A missão Observatório de Mundos Habitáveis da NASA está a ser concebida para obter imagens diretas de planetas potencialmente habitáveis à volta de outras estrelas.

Se conseguir estimar a cobertura oceânica e a fração de terra, os astrónomos poderão testar se os alvos mais secos parecem mesmo mais arriscados.

O telescópio também pretende procurar biossinais, indícios químicos de que a vida pode estar presente, nas atmosferas alienígenas.

Um mundo que não tenha água suficiente para manter estável o seu ciclo do carbono talvez nunca produza esses sinais, mesmo sob luz solar favorável.

Missões a Vénus avançam

Mais perto de casa, os planos de exploração de Vénus da NASA incluem DAVINCI e VERITAS, concebidas para analisar a atmosfera e a superfície.

A DAVINCI irá recolher amostras da atmosfera em busca de pistas sobre água antiga, enquanto a VERITAS mapeará a superfície e reconstruirá a história geológica.

«É muito improvável que, durante a nossa vida, possamos pousar algo na superfície de um exoplaneta, mas Vénus – o nosso vizinho ao lado – é, sem dúvida, o melhor análogo de exoplaneta», disse White-Gianella.

Os resultados dessas missões poderão mostrar se Vénus atravessou o mesmo limiar seco que agora está a ser proposto para mundos rochosos distantes.

Menos mundos cumprem os critérios

Mesmo resultados fortes como este continuam a ter limites, porque o modelo não resolve sistemas meteorológicos completos nem costas detalhadas.

Essa lacuna é importante. Em planetas secos, a chuva pode cair apenas em algumas regiões, deixando vastas áreas áridas e incapazes de sustentar água líquida estável. Ao mesmo tempo, a água escondida no subsolo ou retida como gelo em zonas mais frias pode alterar a quantidade de líquido que realmente permanece disponível.

Essas incógnitas podem deslocar o limiar exacto, mas não mudam o panorama geral – alguns mundos são simplesmente demasiado secos para continuarem habitáveis.

Essa constatação está a apertar a procura. Os planetas favoráveis à vida parecem agora mais raros num aspecto essencial, porque não precisam apenas de água líquida, mas de água suficiente nos locais certos.

Ao longo da próxima década, novas observações com telescópios e missões a Vénus deverão ajudar a revelar se esse orçamento oculto de água acaba por decidir quais os mundos rochosos que se mantêm amenos – e quais nunca chegam a sê-lo.