A incrível simulação de Super-Terras com possibilidade de vida

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/02/2021

A Máquina Z, embaixo, é real, mostrando um dos seus disparos. O objetivo foi simular as condições gravitacionais de exoplanetas maciços (ilustração artística no alto).
[Imagem: Z: Randy Montoya/Imagem artística de Eric Lundin]

Máquina Z

Por si só, a Máquina Z, é um dos laboratórios mais impressionantes do mundo.

Localizado nos Laboratórios Sandia, nos EUA, o aparato gera até 26 milhões de amperes e centenas de milhares de volts, criando pulsos magnéticos de enorme potência, que aceleram pedaços de cobre e alumínio do tamanho de um cartão de crédito, conhecidos como placas voadoras.

Neste experimento, as placas foram lançadas muito mais rápido do que um projétil rumo a amostras de bridgmanita, o mineral mais comum da Terra - com o detalhe de que ele é comum no interior da Terra, já que se forma apenas sob altíssimas pressões, e as poucas amostras que temos dele foram coletadas em meteoritos vindos do espaço.

A pressão quase instantânea da interação entre os metais e o mineral - um silicato de magnésio - cria ondas sonoras longitudinais e transversais que revelam se a bridgmanita permanece sólida ou se transforma em líquido ou gás.

O objetivo é simular as gigantescas pressões gravitacionais que exoplanetas conhecidos como Super-Terras - até oito vezes maiores que nosso planeta - exercem no mineral, que também deve ser abundante por lá.

"A questão diante de nós é se algum desses superplanetas é realmente semelhante à Terra, com processos geológicos ativos, atmosferas e campos magnéticos," explicou o pesquisador Joshua Townsend.

Campo magnético planetário

Os experimentos deram origem a uma tabela que mostra quando o interior de um planeta seria sólido, líquido ou gasoso sob várias pressões, temperaturas e densidades, e em que intervalos de tempo isso aconteceria.

Apenas um núcleo líquido - com seus metais deslocando-se uns sobre os outros em condições semelhantes às do dínamo terrestre - produz os campos magnéticos que podem desviar os destrutivos ventos solares e raios cósmicos da atmosfera do planeta, permitindo o desenvolvimento e a manutenção da vida.

Esta informação crítica sobre a intensidade do campo magnético produzida pelos núcleos das Super-Terras de diferentes tamanhos está bem escondida de qualquer tentativa de análise por imagens. Foi aí que a equipe teve a ideia de usar a Máquina Z.

"A Z deu à nossa equipe uma ferramenta única, que nenhuma outra técnica pode igualar, para que possamos explorar as condições extremas dos interiores das Super-Terras," disse o pesquisador Yingwei Fei. "Os dados de alta qualidade sem precedentes da máquina têm sido críticos para o avanço do nosso conhecimento das Super-Terras."

Esta é a Máquina Z disparando.
[Imagem: Randy Montoya/Sandia]

Sete alvos

A análise dos dados apontou para pelo menos sete exoplanetas que vale a pena pesquisar de forma mais aprofundada em busca de sinais de vida: 55 Cancri e; Kepler 10b, Kepler 36b, Kepler 80e, Kepler 93b, CoRoT-7b e HD-219134b.

"Esses planetas, que consideramos com mais probabilidade de sustentar vida, foram selecionados para um estudo mais aprofundado porque têm proporções semelhantes às da Terra em seu ferro, silicatos e gases voláteis, além de temperaturas internas propícias à manutenção de campos magnéticos para proteção contra o vento solar," disse o professor Christopher Seagle.

O foco em planetas superdimensionados surgiu porque grandes pressões gravitacionais significam que as atmosferas têm maior probabilidade de sobreviver a longo prazo.

"Por exemplo, como Marte era menor, ele tinha um campo gravitacional mais fraco para começar. Então, à medida que seu núcleo esfriava rapidamente, ele perdeu seu campo magnético e sua atmosfera foi subsequentemente arrancada," comparou Townsend.

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