Zona habitável

Escala de uma região do espaço que teoricamente poderia haver zonas habitáveis composta por estrelas de diferentes tamanhos (nosso sistema solar está no centro).

Em astronomia, uma zona habitável, também chamada de Zona de Goldilocks,[1] é uma região do espaço ao redor de uma estrela onde o nível de radiação emitida pela mesma permitiria a existência de água líquida na superfície de um planeta/satélite natural que ali se encontre, sem que os oceanos fervam por causa da estrela estar perto demais, e sem que os oceanos congelem pela estrela estar longe demais.[1] A Terra, por exemplo, está no interior deste limite.[2]

Tal conceito hoje é muito popular e aceito pela comunidade científica como um dos fatores que podem indicar se um corpo celeste pode ou não abrigar vida tal como a que evoluiu na Terra.

A zona habitável está situada entre 0 °C (273 K) e 100 °C (373 K), as temperaturas de congelamento e evaporação da água; assim podemos determinar a zona habitável de uma determinada estrela com a seguinte fórmula:

Onde:

  1. = A distância da estrela
  2. = A luminosidade da estrela em watts
  3. = A temperatura em Kelvin
  4. = A constante de Stefan-Boltzmann, .
  5. =

Por exemplo, a luminosidade do Sol é igual a W. Para acharmos a borda interna da zona habitável do sol fazemos:

metros ou 118 079 775 km

A borda externa, onde a temperatura desce para 273 K:

metros ou 220 428 571 km

Assim a zona habitável do Sol se estende de 118 079 825 km até 220 428 665 km, levando em consideração que a Terra está a uma distância de 150 000 000 de quilômetros. No entanto, essas zonas também envolvem buracos negros supermassivos. Desde de que entorno de um buraco negro, o núcleo da galáxia ativa emite enormes quantidades de radiação (principalmente raio X, gama e luz ultravioleta) que podem destruir as atmosferas dos planetas próximos, criando uma zona morta ao redor do Buraco Negro. Mesmo que a atmosfera de um planeta possa permanecer intacta, ao mesmo tempo a radiação dos núcleos ativos pode quebrar moléculas para criar os blocos de construção biológicos, os lipídios, proteínas e DNA.[3]

Planetas de Zona Habitável Circum-estelar

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A zona habitável de um sistema estelar pode ter planetas em que se verificam condições favoráveis ao surgimento de vida. Esses planetas são denominados Planetas de Zona Habitável ou Planetas "Goldilock".

Definição

Um planeta de zona habitável ou "goldilock" é um planeta que tem condições favoráveis ao surgimento, desenvolvimento e evolução de vida devido ao facto de estar a uma distância da estrela ou estrelas que orbita em que a sua temperatura não é nem demasiado alta nem demasiado baixa e há atmosfera e água sob o estado líquido à sua superfície.

Devido a essa distância, há uma zona denominada Zona Habitável Circum-estelar ou Zona Temperada, bem como Zona da Vida, Zona de Conforto e Zona Verde.

A Zona Temperada ou Zona Habitável de um sistema estelar, para além da distância de um planeta em relação a uma estrela, também varia consoante as características de uma estrela, isto é, consoante a massa, tamanho, temperatura e intensidade da radiação (na qual se inclui a luz) emitida.

As estrelas podem ser classificadas em várias tipologias consoante essas características.

Exemplos

A Terra é o exemplo de um planeta que se situa na Zona Habitável Circum-estelar ou Zona Temperada do seu sistema estelar - o sistema solar.

Está situada a uma média de 150 milhões de quilómetros (150 000 000 km) de distância da sua estrela - o Sol.

Essa distância é a base para a Unidade Astronómica (UA) que serve de referência para a medição de distâncias médias no espaço (sobretudo no interior de sistemas estelares, distâncias dos planetas entre si e entre estes e a estrela) sendo menor que o Ano-luz.

Planetas extrassolares

Concepção artística da possível aparência de Gliese 581 c, uma super-Terra na zona habitável.
Impressão artística de como seria Upsilon Andromedae d vista de uma lua hipotética de dimensões comparáveis a da Terra e que tivesse água no estado líquido.

É possível que diversos planetas extrassolares também estejam em zonas estelares temperadas ou habitáveis, ou seja, situem-se em órbitas à volta de estrelas que, eventualmente, têm condições favoráveis ao surgimento de vida.[4]

Tal parece ser o caso dos planetas denominados Gliese 581 d, Gliese 581 c e Gliese 581 g descobertos pela Equipa de Missão do Observatório Espacial Kepler. Também existe muita probabilidade de vida em outras superterras como: Gliese 163 c (embora possa não ser muito complexa), Gliese 667 Cc,[5][6] Kepler-22b, HD 40307 g,[7] HD 85512 b e mais alguns planetas. Um planeta particularmente promissor é K2-18b, que é o único exoplaneta conhecido a ter água e temperaturas que podem sustentar a vida.

Existe também planetas gigante gasosos na zona habitável, mas como são gasosos não tem crosta terrestre, o que impossibilitaria a existência de vida. Porém, visto que alguns planetas gigantes gasosos são maior e com maior massa que Júpiter, o maior planeta do sistema solar, poderiam ter luas com dimensões e gravidade comparáveis à da Terra, que tivessem água no estado líquido; como é o caso de: 55 Cancri f, Gliese 876 b, Gliese 876 c, HD 28185 b, HD 99109 b, Upsilon Andromedae d,[8] entre outros.

Contudo, é preciso considerar que aquilo que é designado por condições favoráveis à vida é baseado na vida tal como é conhecida no planeta Terra. Este facto não invalida o surgimento de vida fora do planeta Terra com outro tipo de condições, embora, muito provavelmente, existam limites a partir dos quais a vida não consegue surgir.[9]

Origem da designação

O nome goldilock significa cabelos louros encaracolados (cachinhos dourados) e deriva de uma história infantil anglo-saxónica denominada Goldilocks e os Três Ursos, em que uma menina, ao dar um passeio numa floresta, fica perdida e encontra uma casa onde estavam três pratos servidos à mesa; a menina, como estava cheia de fome, prova-os à vez, mas um era demasiado quente e outro demasiado frio, até que encontra o terceiro prato com a temperatura ideal - nem demasiado quente nem demasiado frio. Ao tentar fazer uso de diferentes utensílios na casa, alguns não lhe servem, mas sempre um acaba lhe sendo propício, casualmente. Da mesma forma, astrônomos acreditam que em meio a muitos planetas, casualmente haverá algum que propicie o surgimento e desenvolvimento de vida.[10][11].