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Minerais de exoplanetas podem indicar habitabilidade

julho 01, 2014 ,

Assim como a vida, rochas na Terra evoluem e se “especiam”. Calor, água e oxigênio conduzem a criação de novos minerais – colisões ancestrais, derretimentos e processos vulcânicos fornecem as forças de aquecimento necessárias.
Placas tectônicas também ajudam, empurrando elementos e minerais da crosta terrestre para o interior do planeta, levando-os a novas condições de pressão. Além de tudo isso, é marcante que grande parte da diversidade mineral de nosso planeta deva sua existência às formas de vida e processos biológicos da Terra.
Há cerca de 2,3 bilhões de anos, bactérias recém-formadas transformaram uma atmosfera composta por dióxido de carbono em uma atmosfera dominada por oxigênio. Essa quantidade cada vez maior de oxigênio interagia com minerais da superfície do planeta, que por sua vez interagiam com a vida em evolução. Essas transformações e reagrupamentos continuam até hoje.  

Robert Hazen, da Carnegie Institution for Science, em Washington, capital, iniciou essa mudança de paradigma na mineralogia com o artigo “Como Evoluíram os Minerais”, publicado em abril de 2010, em Scientific American Brasil.
Ele e seus colegas estabeleceram uma linha do tempo para a evolução de minerais, assim determinando que a população mineral se tornou mais diversa conforme o planeta mudava. Por fim, interações com a vida adicionaram mais de 2.500 novos minerais ao catálogo dos cerca de 1.500 minerais que haviam sido forjados durante os primeiros dois bilhões de anos da Terra.  
Agora, Hazen e seus colegas aplicaram sua linha do tempo a minerais de outros planetas e luas, onde as populações minerais poderiam trazer ideias sobre a habitabilidade passada e presente desses corpos celestes. Assim como minerais da Terra co-evoluíram com o planeta e sua vida, sua presença ou ausência em outros corpos dentro e fora do sistema solar poderia indicar sua evolução biológica, e se eles algum dia foram capazes de abrigar vida.

Hazen detalhou seu trablho mais recente sobre o assunto em abril, no simpósio do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI), batizado de “Mundos Habitáveis do Tempo e Espaço”.  
A explosão de novas descobertas planetárias realizadas nos últimos quatro anos pela sonda Kepler e outros telescópios deixa essas investigações ainda mais intrigantes. “Isso muda completamente como nós pensamos sobre a evolução de um planeta, porque significa que podemos estudar sua mineralogia de quase-superfície e aprender sobre sua biologia”, declarou Hazen.
Hazen observa que dentro de uma ou duas gerações, telescópios espaciais com resolução melhorada podem permitir o estudo de ondas luminosas emitidas por minerais e outros elementos em exoplanetas. Orbitadores e jipes em Marte já executam a tarefa de localizar minerais por lá.

Esses instrumentos poderiam encontrar uma composição mineral semelhante à da Terra, ou composições dramaticamente diferentes enquanto processos locais distintos interagem para criar espécies minerais anteriormente desconhecidas. Acredita-se que a lua de Saturno, Titã, um corpo com tamanho de planeta que abriga uma atmosfera de metano, seja um dos locais mais habitáveis do sistema solar. Titã abriga lagos de metano/etano que, conforme evaporam, deixam para trás depósitos cristalizados completamente diferentes de qualquer outro encontrado na Terra.  

Se minerais que requerem processos bioquímicos para se formarem na Terra puderem ser detectados em outros planetas, no sistema solar ou além dele, sua presença tem o potencial de indicar se um planeta abrigou vida em algum momento de seu passado.
Qualquer detecção remota de minerais em exoplanetas dependeria da existência de grandes formações, mas a presença de afloramentos massivos na Terra traz esperança. No Marrocos, por exemplo, rochas carbonadas podem cobrir centenas de quilômetros quadrados. Hazen explica que se a resolução em pixels de um telescópio espacial for boa o bastante para detectar uma área de aproximadamente 130 quilômetros quadrados, cientistas podem conseguir detectar esses sinais a partir da Terra.
Peter McCullough do STScI, que estava presente na palestra de Hazen, lembrou que encontrar [nos planetas recém-descobertos] minerais associados a processos vitais na Terra acenderá discussões a respeito de sua evolução: teriam evoluído em associados à vida ou de maneira independente em um novo ambiente?

Enquanto processos dominados por calor e água devem ser bastante semelhantes em outros corpos, uma terceira força que participa da criação de novos minerais na Terra é sua atmosfera de oxigênio, que produz o que Hazen declarou serem alguns dos mais belos e coloridos minerais.
Para que esses minerais existam em planetas que abriguem atmosferas diferentes, outro método químico para remover elétrons de rochas de quase-superfície seria necessário, apontou Christopher Burke, cientista do Kepler que trabalha no Instituto SETI e no Centro de Pesquisa Ames, da Nasa, presente na palestra de Hazen. “Se não encontrarmos vida”, adicionou ele, “talvez poderemos encontrar minerais sugerindo que o planeta atingiu algum ponto em sua evolução mineral, mas não chegou até onde chegamos na Terra”.