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Gliese 581d

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1. Gliese 581d: Primeiro exoplanetahabitávelA chamada zona habitável em torno das estrelas representa a faixa de distâncias emque os planetas não são nem…
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  • 1. Gliese 581d: Primeiro exoplanetahabitávelA chamada "zona habitável" em torno das estrelas representa a faixa de distâncias emque os planetas não são nem muito frios e nem muito quentes para que a vida possaflorescer, com uma temperatura suficiente para manter a água em estado líquido.[Imagem: Franck Selsis/CNRS/ESO]Zona habitávelO sistema planetário em torno da anã vermelha Gliese 581, uma das estrelas maispróximas do Sol, tem sido objeto de vários estudos com o objetivo de confirmar adetecção do primeiro exoplaneta potencialmente habitável.Desde que o sistema revelou o exoplaneta mais parecido com a Terra, em 2007, até aproposição de que o Gliese 581g estaria bem no centro da zona habitável, em 2010,todos os candidatos à posição de "primeiro exoplaneta habitável" têm sido descartadospor observações subsequentes.Agora, contudo, um grupo de cientistas do Instituto Pierre Simon Laplace, da França,acredita ter encontrado indícios suficientes para demonstrar que o Gliese 581d pode serconsiderado o primeiro exoplaneta capaz de abrigar a vida como ela existe na Terra.A chamada "zona habitável" em torno das estrelas representa a faixa de distâncias emque os planetas não são nem muito frios e nem muito quentes para que a vida possaflorescer, com uma temperatura suficiente para manter a água em estado líquido.
  • 2. Extremos climáticosEmbora o Gliese 581g parecesse estar em uma posição privilegiada dentro da zonahabitável, várias equipes questionaram a sua detecção - ou seja, ele pode simplesmentenão existir, sendo resultado de ruído nas medições ultra-finas do "balanço" estelar,necessárias para detectar exoplanetas nesse sistema.Então a atenção se voltou para o Gliese 581d.Inicialmente ele foi considerado longe demais da estrela - e, portanto, frio demais para avida. Ao contrário, análises posteriores mostraram que, se o planeta tivesse oceanoslíquidos como a Terra, eles evaporariam rapidamente, em um efeito semelhante ao quedeu a Vênus o clima quente e inóspito que tem hoje.Mas Robin Wordsworth e seus colegas do Laboratório de Meteorologia Dinâmica, emParis, discordam dessas análises.Simulação atmosféricaEmbora seja provavelmente um planeta rochoso, o Gliese 581d tem uma massa de pelomenos sete vezes a da Terra e cerca de duas vezes o seu tamanho.O maior problema, contudo, é que, além de receber menos de um terço da energia solarque chega à Terra, ele parece ter uma "órbita travada", com um lado permanentementedia e o outro permanentemente noite - os dados não são precisos o suficiente para umaconclusão definitiva e pode ser que o planeta gire muito lentamente.Com isto, a crença geral era que, qualquer atmosfera espessa o suficiente para manter oplaneta aquecido, ficaria fria o suficiente no lado noturno para congelar por completo,arruinando qualquer perspectiva de um clima habitável.Para testar essa hipótese, Wordsworth e seus colegas desenvolveram um novo tipo demodelo computacional capaz de simular com maior precisão o clima de um exoplaneta.O modelo simula a atmosfera e a superfície de um planeta em três dimensões, de formaparecida com os usados para estudar as mudanças climáticas na Terra.No entanto, o simulador é baseado em princípios físicos mais fundamentais, permitindoa simulação de uma gama muito mais ampla de condições, incluindo qualquer coquetelatmosférico de gases, nuvens e aerossóis.
  • 3. Modelo climático global do Gliese 581d. Tons vermelho/azul indicam temperaturasquentes/frias, enquanto as setas indicam velocidades do vento a 2km de altitude.[Imagem: LMD/CNRS]Céu azul e céu vermelhoPara sua surpresa, os pesquisadores descobriram que, dada uma atmosfera de dióxido decarbono densa o suficiente - um cenário provável em um planeta tão grande - o clima doGliese 581d não somente é estável, mas quente o suficiente para abrigar oceanos,nuvens e chuva.Um dos fatores-chave nos resultados foi o chamado espalhamento Rayleigh, ofenômeno que faz com que o céu da Terra seja azul.No Sistema Solar, o espalhamento Rayleigh limita a quantidade de luz solar que umaatmosfera espessa pode absorver, porque uma grande parte da luz azul que se dispersa éimediatamente refletida de volta ao espaço.No entanto, como a luz da estrela Gliese 581 é vermelha, ela praticamente não é afetadano Gliese 581d.Isto significa que a luz pode penetrar mais profundamente na atmosfera, aquecendomais o planeta devido ao efeito estufa da atmosfera de CO2 e ao efeito das nuvens degelo de dióxido de carbono previstas para se formarem a altas altitudes.Além disso, as simulações da circulação 3D indicaram que o aquecimento diurno éeficientemente redistribuído por todo o planeta através da atmosfera, impedindo ocolapso atmosférico no lado noite ou nos pólos.Telescópios do futuroO resultado entusiasmou ainda mais os cientistas porque, a 20 anos-luz da Terra, oGliese 581d é um dos nossos vizinhos galácticos mais próximos. Isto significa que ostelescópios do futuro poderão ser capazes de detectar a atmosfera do planetadiretamente.
  • 4. Embora esta simulação indique que o Gliese 581d possa ser habitável, há outraspossibilidades.Por exemplo, ele poderia ter mantido uma parte do seu hidrogênio na atmosfera, comoUrano e Netuno, ou os fortes ventos de sua estrela poderiam ter varrido sua atmosferainteiramente nos primórdios de sua formação.Para detectar esses diferentes cenários, o grupo elaborou uma série de testes simples queos astrônomos deverão realizar no futuro, quando contarem com um telescópiosuficientemente poderoso.GeocentrismoSe o Gliese 581d for realmente habitável, ainda assim ele seria um lugar bastanteestranho para se visitar - o ar denso e as nuvens espessas manteriam a superfície em umcrepúsculo vermelho escuro perpétuo.Além disso, sua grande massa significa que a gravidade na superfície é de cerca de duasvezes a gravidade na superfície da Terra.No longo prazo, contudo, a mais importante implicação desses resultados pode ser aideia de que os exoplanetas capazes de suportar a vida na verdade não precisam serassim tão parecidos com a Terra.Bibliografia:Gliese 581d is the first discovered terrestrial-mass exoplanet in the habitable zoneR.D. Wordsworth, F. Forget, F. Selsis, E. Millour, B. Charnay, J-B. MadeleineThe Astrophysical Journal Letters12 May 2011Vol.: Accepted Paperhttp://arxiv.org/abs/1105.1031
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