O intemperismo das rochas de silicato faz parte do chamado ciclo do carbono, que mantém um clima temperado na Terra por longos períodos de tempo. Crédito: Universidade de Berna, Ilustração: Jenny Leibundgut

O intemperismo das rochas de silicato desempenha um papel importante para manter o clima da Terra firme. Cientistas liderados pela Universidade de Berna e pelo centro nacional suíço de competência em pesquisa (NCCR) PlanetS, investigaram os princípios gerais desse processo. Seus resultados podem influenciar a forma como interpretamos os sinais de mundos distantes, incluindo aqueles que podem sugerir vida.

As condições na Terra são ideais para a vida. A maioria dos lugares do nosso planeta não é nem muito quente nem muito frio e oferece água líquida. Esses e outros requisitos para a vida, entretanto, dependem delicadamente da composição correta da atmosfera. Muito pouco ou muito de certos gases, como dióxido de carbono, a Terra pode se tornar uma bola de gelo ou uma panela de pressão. Quando os cientistas procuram planetas potencialmente habitáveis, um componente-chave é, portanto, sua atmosfera.

Às vezes, essa atmosfera é primitiva e consiste em grande parte dos gases que existiam quando o planeta se formou, como é o caso de Júpiter e Saturno. Em planetas terrestres como Marte, Vênus ou Terra, no entanto, essas atmosferas primitivas são perdidas. Em vez disso, suas atmosferas restantes são fortemente influenciadas pela geoquímica de superfície. Processos como o intemperismo das rochas alteram a composição da atmosfera e, portanto, influenciam a habitabilidade do planeta.

Como exatamente isso funciona, especialmente em condições muito diferentes das da Terra, é o que uma equipe de cientistas, liderada por Kaustubh Hakim, do Centro para o Espaço e Habitabilidade (CSH) da Universidade de Berna e do NCCR PlanetS, investigou. Seus resultados foram publicados hoje no The Planetary Science Journal .

As condições são decisivas

"Queremos entender como as reações químicas entre a atmosfera e a superfície dos planetas mudam a composição da atmosfera. Na Terra, esse processo, o intemperismo das rochas de silicato auxiliado pela água, ajuda a manter um clima temperado por longos períodos de tempo, "Hakim explica. “Quando a concentração de CO₂ aumenta, as temperaturas também aumentam por causa do efeito estufa. Temperaturas mais altas levam a chuvas mais intensas. Aumentam as taxas de intemperismo do silicato, que por sua vez reduzem a concentração de CO₂ e consequentemente baixam a temperatura”, diz o pesquisador.

No entanto, não precisa necessariamente funcionar da mesma maneira em outros planetas. Usando simulações de computador, a equipe testou como diferentes condições afetam o processo de intemperismo. Por exemplo, eles descobriram que mesmo em climas muito áridos, o intemperismo pode ser mais intenso do que na Terra se as reações químicas ocorrerem com rapidez suficiente. Os tipos de rocha também influenciam o processo e podem levar a taxas de intemperismo muito diferentes, de acordo com Hakim. A equipe também descobriu que em temperaturas em torno de 70° C, ao contrário da teoria popular, as taxas de intemperismo do silicato podem diminuir com o aumento da temperatura. "Isso mostra que, para planetas com condições muito diferentes das da Terra, o intemperismo pode desempenhar papéis muito diferentes", diz Hakim.

Implicações para habitabilidade e detecção de vida

Se os astrônomos algum dia encontrarem um mundo habitável, provavelmente será no que eles chamam de zona habitável. Esta zona é a área ao redor de uma estrela, onde a dose de radiação permitiria que a água se tornasse líquida. No sistema solar, esta zona fica aproximadamente entre Marte e Vênus.

"A geoquímica tem um impacto profundo na habitabilidade dos planetas na zona habitável", aponta o co-autor do estudo e professor de astronomia e ciências planetárias da Universidade de Berna e membro do NCCR PlanetS, Kevin Heng. Como os resultados da equipe indicam, o aumento das temperaturas pode reduzir o intemperismo e seu efeito de equilíbrio em outros planetas. O que seria um mundo potencialmente habitável poderia se transformar em uma estufa infernal.

Como Heng explica ainda, entender os processos geoquímicos sob diferentes condições não é importante apenas para estimar o potencial de vida, mas também para sua detecção. "A menos que tenhamos alguma ideia dos resultados dos processos geoquímicos em condições variáveis, não seremos capazes de dizer se as bioassinaturas, possíveis indícios de vida como a Fosfina que foi encontrada em Vênus no ano passado de fato vêm de atividade biológica." o pesquisador conclui.

Mais informações: Kaustubh Hakim et al. Lithologic Controls on Silicate Weathering Regimes of Temperate Planets, The Planetary Science Journal (2021). DOI: 10.3847/PSJ/abe1b8

Fonte: https://bit.ly/3ldpVmU