Podemos ter descoberto quando os primeiros continentes do Universo se formaram

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Podemos ter descoberto quando os primeiros continentes
do Universo se formaram
 O
primeiro planeta com continentes poderia agora ser duas vezes mais velho que a Terra. (titoOnz/Getty
Images)
Na Terra, os continentes são necessários para suportar a vida. Os continentes "sememer" no topo do
manto viscoso da Terra, e o calor do núcleo do planeta impede que o manto se solidifica e tranque os
continentes no lugar.
O núcleo é quente devido à presença de elementos radioativos que vieram de colisões de estrelas de
nêutrons. Deve ser possível calcular quando os primeiros continentes se formaram no Universo.
Foi o que um pesquisador fez.
Jane Greaves é professora de astronomia na Escola de Física e Astronomia da Universidade de Cardiff,
no País de Gales. Seu trabalho se concentra na formação planetária e habitabilidade.
Sua nova pesquisa foi publicada na Research Notes of the American Astronomical Society. Seu título é
uma pergunta simples: "Quando foram os Primeiros Exocontinentes? "É o que acalmado. - A.
O trabalho de Greaves visa tornar a busca por mundos habitáveis mais eficaz. Se os continentes e as
placas tectônicas que as permitem são críticos para a vida, então estreitar os locais prováveis de
planetas rochosos pode tornar a busca por mundos habitáveis mais eficaz.
Por que os continentes e as placas tectônicas são importantes?
A tectônica de placas pode não ser inteiramente necessária para a vida. Mas eles desempenham um
papel importante moderando a temperatura da Terra. Eles permitem que o calor vaze do núcleo e muito
calor no núcleo inibiria a magnetosfera protetora da Terra.
https://www.sciencealert.com/neutron-stars
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/acf91a
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Eles também ajudam a manter a Terra na chamada Zona Goldilocks. No entanto, algumas pesquisas
mostram que as placas tectônicas não eram bilhões de anos muito ativas atrás, quando a vida apareceu
pela primeira vez. Então, eles podem não ser necessários para que a vida comece, mas para que a vida
persista e evolua para criaturas mais complexas como os humanos, eles provavelmente são
necessários.
Portanto, a busca por vida e planetas habitáveis deve ser tendenciosa em direção a planetas rochosos
com placas tectônicas. O que realmente queremos encontrar são planetas com continentes. Planetas
com continentes podem suportar mais biomassa por períodos de tempo mais longos do que planetas
sem, e as placas tectônicas criam continentes.
Reaves encontrou uma maneira de traçar quais planetas poderiam ter continentes, traçando quais
planetas podem ter placas tectônicas.
Muito disso se resume ao calor. Se o núcleo de um planeta rochoso produz calor suficiente, então
provavelmente há placas tectônicas ativas, e sabemos por que o núcleo da Terra produz calor.
O núcleo contém os isótopos radioativos 238 urânio, 232 tório e 40 potássio. Ao longo das escalas de
tempo geológicas, esses elementos decaem em outros elementos e produzem calor.
Esses elementos não aparecem apenas por acaso. Eles são formados em estrelas de nêutrons e em
explosões de supernovas.
Há uma enorme quantidade de detalhes em tudo isso, e um estudo não pode encurralar tudo. O trabalho
de Greaves é uma visão mais ampla de compreensão.
“Aqui eu apresento um método exploratório, para planetas hipotéticos de estrelas semelhantes à Terra,
cujas abundâncias fotosféricas permitem alguma inferência do aquecimento radiogênico planetário”,
escreve ela.
A ligação entre as estrelas e os planetas que se formam em torno delas desempenha um papel nisso.
Os planetas se formam a partir da nebulosa solar, o mesmo material de que uma estrela se forma.
Assim, a abundância de diferentes elementos químicos em uma estrela é refletida em planetas que se
formam em torno deles.
Greaves pegou dados de estudos anteriores sobre abundâncias estelares de diferentes elementos e, em
seguida, combinou-os com as idades das estrelas de Gaia.
Ela olhou para duas populações separadas de estrelas quanto à precisão: estrelas de disco fino e
estrelas de disco grosso. As estrelas do disco fino são tipicamente mais jovens e têm maior
metalicidade, enquanto as estrelas de disco grossas são mais velhas e pobres em metais.
https://en.wikipedia.org/wiki/Gaia_(spacecraft)
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A impressão de um artista da Via Láctea mostra os discos espesso e finos. As estrelas de disco
fino são mais jovens e têm maior metalicidade do que as estrelas mais velhas e pobres em
metal no disco espesso. (NASA/JPL Caltech/R.Hurt/SSC)
Seus resultados mostram que o aparecimento dos continentes na Terra representa o valor médio.
As placas tectônicas da Terra começaram há cerca de 3 bilhões de anos, ou cerca de 9,5 bilhões de
anos desde o início do Universo. Na amostra de Greaves, os primeiros continentes apareceram 2
bilhões de anos antes do da Terra em estrelas de disco fino. As estrelas de disco espesso em seu
trabalho produziram planetas rochosos com continentes que apareceram ainda mais cedo: cerca de 4 a
5 bilhões de anos antes da Terra.
Ela também descobriu que na maioria dos planetas, os continentes se formarão mais lentamente do que
na Terra. Os planetas precisam da quantidade certa de calor para formar continentes, e muito calor é
adverso.
Greaves também encontrou uma correlação entre os continentes e a relação Fe/H nas estrelas.
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“Há uma tendência geral em relação ao conteúdo estelar de ferro, com os continentes aparecendo mais
cedo em [Fe/H]”, escreve ela.
Greaves escreve que estrelas com menor metalicidade do que o nosso Sol pode ser um bom lugar para
procurar exoplanetas habitáveis com continentes.
“Sistemas com metalicidade subsolar parecem particularmente interessantes”, escreve ela.
Em sua amostra, todos esses planetas formaram continentes mais rapidamente do que a Terra, então a
vida avançada é mais provável. Talvez mais avançado do que nós.
As estrelas de disco grossas também são intrigantes, uma vez que desenvolveram claramente
continentes rapidamente.
“Os sistemas de disco grosso de exemplo estão especialmente à frente, merecendo mais investigação”,
escreve ela, acrescentando que, de todas as estrelas que sabemos que têm exoplanetas, apenas 7%
são estrelas de disco grossas.
O próximo Observatório dos Mundos Habitáveis está a anos de distância do lançamento, e há tempo
para a comunidade científica resolver seus critérios de busca e o que faz os melhores alvos.
“O Habitable Worlds Observatory tem apenas 46 estrelas FGK em sua lista de alvos de primeira linha”,
escreve ela. Mas 15 deles estão em seus resultados. Se seu trabalho estiver correto, "... poderia haver
dois sistemas nesta amostra sozinhos com biosferas mais avançadas do que aqui na Terra."
Greaves conclui que a perspectiva de encontrar planetas habitáveis com continentes de longa duração é
boa.
“A perspectiva parece muito promissora para encontrar exoplanetas rochosos com continentes, já que as
estrelas próximas do Sol já produziram alguns candidatos hospedeiros”, escreve ela.
O próximo passo é investigar as abundâncias estelares dos isótopos de tório e potássio que causam
aquecimento radiogênico. Fazer isso “...poderia ajudar a descobrir mais sistemas antigos onde a vida em
terra poderia antes de ser anterior à da Terra”.
Alguns elementos são geofisicamente críticos, especialmente os produtores de calor radiogênicos como
U, Th e K. Quando você adiciona Fe, este grupo de elementos é fundamental para o tamanho do núcleo
de um planeta, gravidade, e sua temperatura interna. A temperatura interna de um planeta é crítica, não
só porque governa a magnetosfera de suporte à vida, mas também porque ajuda a criar as condições
para as placas tectônicas e continentes.
Pesquisas anteriores mostram uma maior probabilidade de planetas semelhantes à Terra com
continentes mais cedo na história galáctica e uma queda à medida que a galáxia evolui. Mas ainda
temos muito a aprender sobre exoplanetas, habitabilidade, aquecimento radiogênico, continentes e
tectônicas de placas e uma centena de outras coisas.
Não podemos dizer com certezaonde encontraremos vida ou em que ambientes geofísicos. Tudo o que
podemos fazer é tomar nota da Terra, continuar construindo telescópios mais poderosos e ser pacientes.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103520303869
https://www.science.org/content/article/nasa-unveils-initial-plan-multibillion-dollar-telescope-find-life-alien-worlds
https://www.science.org/content/article/nasa-unveils-initial-plan-multibillion-dollar-telescope-find-life-alien-worlds
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Este artigo foi originalmente publicado pela Universe Today. Leia o artigo original.
https://www.universetoday.com/
https://www.universetoday.com/163236/when-did-the-first-continents-appear-in-the-universe/