A zona Cachinhos Dourados é um lugar onde as temperaturas planetárias permitem a existência de água líquida.

Crédito da imagem: Getty Images

A zona Cachinhos Dourados recebe o nome do conto de fadas "Cachinhos Dourados e os Três Ursos". Cachinhos Dourados é uma garotinha exigente cujo mingau tem que estar na medida certa, nem muito quente nem muito frio. É o mesmo com a própria vida, ou pelo menos, o tipo de vida baseada na água com a qual estamos familiarizados na Terra. 

Pois um planeta tem que estar "na medida certa", ou capaz de sustentar a vida, não pode ser tão frio que a água exista apenas como gelo congelado, e não pode ser tão quente que toda a água ferva. Acredita-se que apenas planetas dentro de uma certa faixa de órbitas apelidadas de "zona Cachinhos Dourados", ou formalmente conhecida como "zona habitável", sejam capazes de suportar vida.  

DEFINIÇÃO DE ZONA HABITÁVEL

Se a órbita de um planeta o levar muito perto de sua estrela-mãe, será muito quente para a existência de água líquida e, se estiver muito longe, será muito frio. No entanto, as distâncias reais envolvidas, que definem a zona habitável, variam entre as estrelas.

Nosso próprio sol é uma anã amarela do tipo G, não há dúvida onde fica sua zona habitável porque a Terra ocupa essa zona, orbitando a cerca de 150 milhões de quilômetros da estrela.

Mas para as anãs vermelhas do tipo M, que são menores e mais frias que o Sol, a zona habitável fica muito mais próxima da estrela. Para uma estrela do tipo A maior e mais quente como Sirius, a zona Cachinhos Dourados está mais longe, de acordo com a NASA.

Para os astrobiólogos, que buscam vida em outros planetas, estar na zona habitável é apenas um dos fatores que precisam pensar. Veja nossa própria lua, por exemplo. Obviamente, fica na zona de Cachinhos Dourados porque está muito próxima da Terra, mas não há água líquida em sua superfície. 

Isso ocorre porque a pressão atmosférica e a composição também devem ser levadas em consideração. Isso torna a lua, que não tem atmosfera, incapaz de sustentar a vida por conta própria.

Também é importante não ler muito a palavra "habitável". Mesmo que as condições de um planeta sejam exatamente adequadas para a existência de água líquida, isso não significa necessariamente que ele seja habitado. Os cientistas ainda não descobriram exatamente as origens da vida na Terra, então não sabemos quais outros ingredientes sutis são necessários além da água e da atmosfera.

Nosso próprio sistema solar é o mais estudado de todos os sistemas planetários. Os teóricos descobriram onde deveria estar sua zona Cachinhos Dourados, estimando a temperatura da superfície de um planeta com base na quantidade de aquecimento solar que recebe. 

Até agora, os resultados estão de acordo com o que sabemos das observações. A Terra, um planeta muito aquoso que está repleto de vida, está confortavelmente situado dentro da zona habitável. Marte, que teve muita água no passado, mas hoje é um deserto estéril, está bem na sua borda externa. Na borda interna está Vênus um planeta quente em ebulição, graças tanto à sua proximidade com o Sol quanto à sua atmosfera super espessa, de acordo com a NASA.

EXOPLANETAS NA ZONA GOLDILOCKS

A descoberta de novos exoplanetas orbitando estrelas distantes tornou-se quase comum. Mas é sempre emocionante quando um é encontrado dentro da zona Cachinhos Dourados de sua estrela-mãe. 

Isso aconteceu em 2016 no caso de Proxima B, que orbita o vizinho mais próximo do Sol no espaço, a anã vermelha Proxima Centauri, a pouco mais de 4 anos-luz de distância. Isso é tão pequeno e escuro que sua zona habitável está localizada a uma distância muito próxima, mas Proxima B, que gira em torno da estrela uma vez a cada 11 dias, está segura dentro dela, de acordo com o Observatório Europeu do Sul (ESO). 

Outra anã vermelha muito estudada é Trappist-1. A cerca de 40 anos-luz, está mais longe do que Proxima B, mas ainda é um vizinho próximo em termos cósmicos. Trappist-1 é notável por ter sete planetas rochosos conhecidos, três deles situados na zona Cachinhos Dourados da estrela, de acordo com a NASA. 

É possível que a água esteja presente em todos os sete planetas, embora apenas em estado líquido nos três dentro da zona habitável. Levaria a forma de vapor de água atmosférica nos planetas mais próximos da estrela, ou gelo nos mais distantes deles. Os astrônomos estão compreensivelmente interessados em aprender mais sobre o sistema Trappist-1, e é um dos alvos planejados para o Telescópio Espacial James Webb.

O SISTEMA SOLAR DE ÚLTIMA GERAÇÃO

Quando um sistema solar se forma, não há razão para os planetas surgirem preferencialmente na zona habitável, e o sistema TRAPPIST-1 é incomum por ter até três planetas lá. 

Mas, de uma perspectiva teórica, existe um limite superior para quantos planetas podem ser comprimidos na zona Cachinhos Dourados? Essa é uma pergunta que o astrofísico Sean Raymond abordou em seu blog planetplanet.net.

Este sistema cuidadosamente ajustado tem nada menos que 416 planetas na zona habitável. Crédito da imagem: SeanRaymond (planetplanet.net)

Acontece que existe de fato um limite teórico, além do qual o sistema se torna instável porque os planetas estão muito próximos uns dos outros. Raymond surgiu com o que ele chama de "O sistema solar de última geração", com um total geral de 412 planetas na zona habitável, dispostos em torno de oito órbitas concêntricas que giram alternadamente em direções progressivas e retrógradas.

CONSTRUINDO SISTEMAS SOLARES TEÓRICOS

Aqui Sean Raymond, criador do "Ultimate Engineered solar system", discute seu trabalho.

Raymond escreve sobre a interface entre ciência e ficção em planetplanet.net. Crédito da imagem: Sean Raymond SeanRaymond (planetplanet.net)

Como você chegou a criar um arranjo tão estranho de planetas?

"Meu trabalho diário é entender como os sistemas planetários se formam, o que torna o sistema solar diferente dos sistemas de exoplanetas que descobrimos e que tipos de configurações orbitais são estáveis e quais não são. Eu queria descobrir que tipo de arquitetura orbital maximizaria o número de planetas na zona habitável, permanecendo estável, mas sem ter que me preocupar com a forma como o sistema teria se formado. Felizmente, eu poderia usar vários artigos recentes de cientistas como inspiração. Também testei os sistemas mais loucos usando simulações de computador para certifique-se de que tudo está em ordem".

Por que você o chama de sistema solar "projetado" definitivo?

"Originalmente eu construí dois sistemas, cada um com cerca de 30 planetas na zona habitável. Esses sistemas poderiam plausivelmente se formar na natureza, se apenas a série certa de eventos ocorresse (como rolar seis em dois dados, dez vezes seguidas). Mas eu não consigo imaginar como o sistema solar Ultimate Engineered poderia se formar naturalmente. Um sistema com planetas igualmente espaçados, distribuídos ao longo de anéis orbitando em direções opostas, é simplesmente impossível até onde eu sei. Então, se tal sistema existe, eu argumentaria que deve ter sido construído de propósito, presumivelmente pelos engenheiros de uma civilização superavançada".

Se tal sistema realmente existisse, como poderíamos detectá-lo da Terra?

"Seria muito complicado detectar, porque os sinais que medimos para inferir a presença de exoplanetas, normalmente, a velocidade radial ou os sinais de trânsito, podem acabar sendo tão confusos, que poderiam ser confundidos com ruídos no caso do sistema de engenharia final".

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RECURSOS ADICIONAIS

Para mais informações sobre a zona Cachinhos Dourados, confira "A Zona Cachinhos Dourados: Condições Necessárias para Vida Extraterrestre (Procurar Outras Terras)." Por: Laura La Bella e este vídeo sobre a zona habitável produzido pela ESA. 

BIBLIOGRAFIA

• Michele Johnson, "Zonas habitáveis ??de estrelas diferentes", NASA, dezembro de 2009.
• Paul Sutter, "Nós realmente não entendemos as zonas habitáveis ??de planetas alienígenas" space.com, fevereiro de 2021.
• Sean Raymond, "The Ultimate Engineered Solar System", planetplanet.net, acessado em abril de 2022. 
• NASA, "O que é a zona habitável?", 2021
• Sara Rigby, "O que significa se um exoplaneta é 'habitável'?", Science Focus, 2020
• ESO, "Planeta encontrado em zona habitável ao redor da estrela mais próxima", agosto de 2016
• NASA, "Maior lote de planetas da zona habitável do tamanho da Terra encontrados orbitando TRAPPIST-1", acessado em abril de 2022.

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Referência:

MAY, Andrew. The Goldilocks zone: The place in a solar system that's just right. Live Science, Nova York, 01, abr. 2022. Referência. Disponível em: <https://www.livescience.com/goldilocks-zone>. Acesso em: 02, abr. 2022.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.