É por isso que os cientistas acham que a vida pode ter prosperado no ‘planeta infernal’ Vênus

Quando você olha para Vênus hoje, não parece um lugar muito acolhedor. Com temperaturas de superfície mais quentes que um forno, pressão atmosférica equivalente a 3.000 pés de profundidade no oceano e sem água líquida em qualquer lugar que vimos, parece o oposto de um ambiente confortável no qual a vida poderia surgir.

Mas na última década, os cientistas começaram a se perguntar se esse “planeta infernal” poderia ter sido habitável. Bilhões de anos atrás, Vênus poderia ter sido um lugar mais frio e úmido, com oceanos não muito diferentes dos nossos aqui na Terra.

É até possível que, muito tempo atrás, Vênus pudesse ter sido receptivo à vida – mas em algum momento algo deu drasticamente errado.

Para descobrir o que seria necessário para que nosso outro planeta vizinho fosse habitável e por que não é mais, conversamos com dois especialistas em Vênus sobre o que sabemos sobre a história de Vênus – e o que ainda não sabemos, mas podemos aprender em breve. .

Um conto de dois planetas

Tão diferentes quanto os dois planetas são hoje, Vênus e a Terra já foram muito semelhantes. Os dois planetas são de tamanho semelhante e se formaram a partir de materiais semelhantes no estágio inicial do sistema solar. Eles também estão dentro de um limite no sistema solar chamado linha de neve, que é o ponto em que a água forma grãos de gelo.

Existem algumas diferenças – Vênus está mais perto do sol e, portanto, recebe mais calor, é menos denso que a Terra e gira mais lentamente – mas, no geral, os dois planetas podem ter seguido um caminho muito semelhante em seus primeiros anos.

Portanto, é possível, embora contestado, que Vênus tenha tido oceanos de água em seu passado distante. Um estudo de cientistas planetários da NASA em 2016, por exemplo, simulou condições climáticas históricas em Vênus e descobriu que, se houvesse oceanos, o planeta poderia ter mantido temperaturas estáveis ​​entre 20 e 50 graus Celsius por cerca de três bilhões de anos.

Mas esses modelos exigiam que já existisse água no planeta, e é discutível se esse era o caso.

Quer houvesse ou não água lá, no entanto, os cientistas concordam que Vênus não ficou confortável. Em algum momento, a Terra e Vênus divergiram drasticamente e Vênus entrou no que é chamado de fase de efeito estufa descontrolada. As temperaturas mais altas causaram a evaporação da água da superfície, formando vapor de água na atmosfera, que foi dividido pela luz solar em oxigênio e hidrogênio, que foi então perdido no espaço. Os gases do efeito estufa se acumularam na atmosfera, elevando ainda mais as temperaturas. Acredita-se que foi assim que Vênus se tornou o lugar infernal que é hoje.

Essas mudanças não afetaram apenas a atmosfera do planeta. As mudanças na atmosfera também afetam a tectônica do planeta. Com a superfície do planeta aquecendo mais rápido que seu interior, há menos movimento de material dentro do planeta. E a tectônica ativa, como a que temos na Terra, é considerada importante para a habitabilidade , pois estabiliza o clima. Com menos atividade tectônica, pode ser mais difícil para o planeta reciclar a água, tornando-o menos hospitaleiro para a vida em potencial.

“Sabemos que Vênus ficou mais quente. Sabemos que perdeu água. Essas perdas conhecidas mudarão a tectônica”, explicou o especialista em tectônica de Vênus, Walter Kiefer, do Instituto Lunar e Planetário. No entanto, disse Kiefer, também é possível que tenha havido um evento tectônico que ocorreu primeiro e causou a alteração do clima: “É uma questão de ovo e galinha”.

Ao olhar para o passado de um planeta, disse Kiefer, precisamos entender como o planeta funciona como um todo: “Temos que pensar em Vênus como um sistema. O que o clima estava fazendo? O que a atmosfera estava fazendo e a liberação de gases para a atmosfera? A tectônica impulsionou a evolução atmosférica ou a evolução atmosférica impulsionou a evolução tectônica? Ou, mais provavelmente, alguns dos dois.

O diabo está na escala de tempo

Ajuda ser claro sobre o que queremos dizer quando falamos de habitabilidade . Porque quando você ouve a palavra habitável, pode pensar em fatores como temperatura, quantidade de radiação e oxigênio na atmosfera – todas as coisas que os humanos precisam para sobreviver. Mas em termos de ciência planetária, a palavra é usada de forma muito mais limitada. Refere-se puramente a um planeta que tem temperaturas de superfície entre 0 e 100 graus Celsius, onde a água pode existir como um líquido.

“Eu defino a habitabilidade planetária como a capacidade de manter as condições de superfície temperada”, disse o especialista em habitabilidade planetária Stephen Kane, da Universidade da Califórnia, em Riverside. “O que significa dentro de uma faixa estreita – e é uma faixa extraordinariamente estreita – para permitir que a água líquida da superfície por um longo período de tempo.”

Isso é afetado por tudo, desde campos magnéticos até o tamanho do planeta e a presença de uma lua. Na verdade, há uma tonelada de fatores que podem afetar as temperaturas da superfície e nenhuma maneira fácil de dizer como seria um planeta idealmente habitável.

Mas mesmo que as condições fossem perfeitas e Vênus tivesse as temperaturas de superfície necessárias em algum momento de sua história, isso ainda pode não ser suficiente para ser significativamente habitável – e isso por causa das escalas de tempo necessárias. Basicamente, leva muito, muito tempo para que algo parecido com a vida surja.

“A chave para a habitabilidade não é apenas atingir a temperatura necessária para a água líquida da superfície, mas mantê-la”, disse Kane. “E mantê-lo é a parte muito, muito difícil.”

Está em debate exatamente quanto tempo uma temperatura de superfície estável é necessária para o surgimento da vida e quão complexa é a vida em que você está pensando, mas as escalas de tempo necessárias provavelmente são da ordem de bilhões de anos.

Isso aconteceu na Terra, as temperaturas da superfície são mantidas por meio de processos como placas tectônicas. Mas, francamente, não sabemos o quão comum isso é. Talvez a maioria dos planetas rochosos sejam como a Terra e tenham placas tectônicas ou outros mecanismos que lhes permitam atingir temperaturas estáveis ​​na faixa necessária por longos períodos de tempo. Ou talvez a maioria dos planetas rochosos sejam mais parecidos com Vênus, e as condições necessárias para a vida sejam extremamente raras.

Nosso planeta pode ser um acaso cósmico improvável.

Relevância além do sistema solar

Dada a incerteza sobre a habitabilidade passada de Vênus, pode parecer razoável perguntar por que devemos nos importar. Mesmo que tenha havido um breve período em que a vida possa ter surgido no planeta, a probabilidade de que haja algo vivendo lá agora é muito baixa. (Existem algumas teorias de que poderia haver micróbios vivendo na atmosfera venusiana, mas a evidência disso é muito debatida na melhor das hipóteses.)

Mas Vênus não é importante apenas por si só. Também é representativo de outros planetas da nossa galáxia.

A razão pela qual tantos cientistas planetários estão interessados ​​em entender Vênus e sua história é que ela pode nos dizer muito sobre como podem ser outros planetas em outros sistemas. Embora não possamos visitar esses mundos ou observá-los de perto, podemos fazer isso com Vênus. Se quisermos entender os exoplanetas, e especialmente se quisermos identificar exoplanetas potencialmente habitáveis, precisamos primeiro entender os planetas em nosso quintal.

“Inferir as condições de um exoplaneta vai ser muito, muito difícil. É realmente um grande desafio”, disse Kane. “Porque é uma inferência – não estamos indo para lá, não estamos pousando na superfície de um exoplaneta – então a inferência vem de um modelo”. E esse modelo é criado com base em dados do nosso sistema solar.

“Se não estamos acertando para o nosso sistema solar, não estamos acertando para um exoplaneta”, disse ele.

Por outro lado, se Vênus era realmente habitável em algum momento, isso abre a porta para que um grande número de exoplanetas também seja potencialmente habitável.

“Se Vênus teve um período habitável significativo, acho que é muito profundo”, disse Kane. Pode ser que este seja um estado em que os planetas rochosos a uma certa distância de suas estrelas caiam naturalmente, com ciclos naturais de feedback de um ciclo da água que tendem à possibilidade de água líquida superficial. “E isso nos diria muito sobre se podemos esperar esse tipo de condições em outros lugares.”

Novas missões, novos dados

Por mais que não saibamos sobre a história de Vênus, logo estaremos aprendendo mais. Com um trio de missões definidas para explorar Vênus na próxima década, obteremos novas medições da atmosfera e topografia do planeta, e isso pode nos contar sobre sua história.

Ao observar fatores como a proporção de hidrogênio para um de seus isótopos, o deutério, na atmosfera venusiana, os cientistas poderão ver se o planeta perdeu quantidades significativas de água ao longo do tempo. E medindo as quantidades de gases nobres, eles podem aprender como a atmosfera está sendo varrida pelos ventos solares e perdida da atmosfera. Outras partes das próximas missões revelarão mais informações sobre a atividade vulcânica no planeta e sobre seu interior.

Essas três missões nos levarão um passo mais perto de entender o complexo, belo e infernal planeta vizinho. Mas onde quer que haja cientistas, sempre há mais perguntas.

“Será um conjunto adicional de pistas”, disse Kiefer. “Teremos todas as respostas? Não. Voltaremos com mais missões de que precisamos. Mas é o próximo conjunto de pistas.”