Exoluas em planetas errantes podem manter-se quentes o suficiente para a vida

Planetas errantes a vaguear sem amarras pelo espaço interestelar, sem uma estrela a que possam chamar casa, podem ainda assim ter luas suficientemente quentes para suportar vida, conclui um novo estudo.

De acordo com a investigação, a combinação de uma atmosfera espessa de hidrogénio com o aquecimento interno produzido por tensões de maré - geradas pela interacção gravitacional com o planeta anfitrião - poderia permitir que uma exolua mantivesse condições de água líquida (um critério básico de habitabilidade) durante até 4.3 mil milhões de anos.

Trata-se de um período quase tão longo como a idade actual da Terra, tempo mais do que suficiente para que a vida complexa surja, se desenvolva e evolua, afirma uma equipa liderada pelo astrofísico David Dahlbüdding, do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre, na Alemanha.

“Descobrimos uma ligação clara entre estas luas distantes e a Terra primitiva, onde concentrações elevadas de hidrogénio através de impactos de asteróides poderiam ter criado as condições para a vida”, diz Dahlbüdding.

Como surgem os planetas errantes e por que podem ter exoluas

Embora se considere que os planetas se formam, em regra, em torno de estrelas, nem sempre permanecem nesses locais. Os primeiros anos de um sistema planetário podem tornar-se gravitacionalmente caóticos e, segundo simulações, uma percentagem relevante de mundos acaba por ser atirada para o espaço interestelar.

Estes planetas errantes são extremamente difíceis de detectar, mas os cientistas suspeitam que existam em grande número. Se houver 17 a 21 planetas errantes por cada estrela, como indica uma estimativa de 2023, então o total destes mundos em deriva poderá chegar aos biliões.

Um artigo de 2025 sugere ainda que estes planetas errantes - pelo menos os de maior dimensão - conseguem formar os seus próprios sistemas de luas. Além disso, modelos indicam que um mundo expulso da órbita de uma estrela pode conservar a sua lua.

Água líquida, habitabilidade e o problema do frio no espaço

Os próprios planetas errantes não são geralmente vistos como bons candidatos para procurar vida. Um dos ingredientes mais críticos para a vida na Terra é a água líquida; não conhecemos qualquer forma de vida que consiga existir sem ela.

Por isso, a procura de vida começa, inevitavelmente, pela procura de condições que permitam água líquida. Um mundo a deslocar-se pelo espaço sem uma estrela para o aquecer dificilmente terá essas condições - é, simplesmente, demasiado, demasiado frio.

Ainda assim, uma estrela não é a única fonte possível de calor. Um planeta errante que tenha retido a sua exolua pode, em teoria, aquecê-la. Durante o processo de expulsão da órbita estelar, é provável que a órbita da exolua em torno do planeta errante seja alterada para uma forma mais oval.

Aquecimento por marés numa exolua: calor gerado no interior

Uma órbita mais alongada faz com que a distância entre a exolua e o planeta varie ao longo da trajectória. Essa aproximação e afastamento cria um “puxa-e-empurra” de tensões no interior da exolua, aquecendo-a a partir de dentro.

No entanto, esse aquecimento interno, por si só, não garante habitabilidade. É necessário mais um elemento que impeça que o calor produzido seja rapidamente irradiado para o espaço. Modelos anteriores resolveram este problema com uma atmosfera espessa de dióxido de carbono, que funciona como um cobertor ao reter o calor.

O inconveniente é que, em ambientes extremamente frios, o dióxido de carbono condensa, permitindo que o calor se escape com relativa rapidez. Um estudo de 2023 concluiu que uma atmosfera de dióxido de carbono poderia sustentar a habitabilidade de uma exolua por, no máximo, cerca de 1.6 mil milhões de anos.

Este intervalo pode ser suficiente para a vida aparecer, mas talvez não chegue para que progrida muito mais: na Terra, a vida só evoluiu para a multicelularidade quando o planeta tinha quase 3 mil milhões de anos.

Atmosfera de hidrogénio: uma alternativa para manter exoluas habitáveis

Foi por isso que Dahlbüdding e os seus colegas exploraram uma hipótese diferente: e se, em vez de dióxido de carbono, a atmosfera fosse de hidrogénio? O hidrogénio mantém-se gasoso mesmo em condições de frio extremo e pode reter calor de forma eficaz.

A razão é que, apesar de a radiação infravermelha atravessar sobretudo o hidrogénio sem ser travada, em condições de alta pressão as moléculas de hidrogénio podem colidir entre si, formando complexos que absorvem e aprisionam a radiação térmica.

Ao modelar exoluas com atmosferas de hidrogénio, a equipa verificou que, em alguns cenários, as condições compatíveis com água líquida permaneceram estáveis durante até 4.3 mil milhões de anos.

O que ainda falta saber e como testar a ideia

Naturalmente, para que a vida surja e prospere, teriam de se verificar outras condições. Ainda assim, como ponto de partida, este trabalho indica que a habitabilidade em exoluas é, de facto, plausível - e que as estrelas não são uma exigência absoluta para existirem condições capazes de suportar vida.

Actualmente, não dispomos de instrumentos que permitam sondar as atmosferas destas luas, caso venhamos a encontrar alguma, mas existem formas de aprofundar a hipótese no plano teórico.

“Em trabalhos futuros, vamos explorar configurações habitáveis para além de uma atmosfera dominada por hidrogénio e testar se são estáveis e se conseguem reter calor suficiente”, escrevem os investigadores. “Aumentar a complexidade do modelo … permitir-nos-á avaliar melhor a habitabilidade destes mundos invisíveis.”

Os resultados foram publicados na revista Notícias Mensais da Sociedade Astronómica Real.