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Estudo publicado na Nature Astronomy indica que oceanos subterrâneos de magma em super-Terras rochosas podem gerar campos magnéticos estáveis por bilhões de anos, protegendo atmosferas contra radiação cósmica e ampliando significativamente os critérios científicos usados para avaliar a habitabilidade de exoplanetas fora do Sistema Solar.
Um estudo publicado na Nature Astronomy indica que vastos oceanos subterrâneos de rocha derretida em super-Terras rochosas podem gerar campos magnéticos duradouros, protegendo planetas contra radiação nociva e ampliando suas condições de habitabilidade mesmo quando núcleos metálicos não são capazes de sustentar um dínamo ativo.
Sob a superfície de super-Terras rochosas, camadas profundas de magma podem estar desempenhando um papel central na manutenção de condições favoráveis à vida.
A pesquisa, liderada por Miki Nakajima, da Universidade de Rochester, propõe que esses oceanos de magma basal funcionem como uma fonte alternativa de campos magnéticos planetários, capazes de bloquear vento solar e radiação cósmica ao longo de escalas de tempo geológicas.
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Oceanos de magma como alternativa ao núcleo metálico
Na Terra, o campo magnético é gerado pelo movimento do ferro líquido no núcleo externo. Em planetas rochosos maiores, entretanto, o núcleo pode ser totalmente sólido ou inteiramente líquido, condições consideradas insuficientes para sustentar um dínamo estável por longos períodos. O estudo sugere que, nesses casos, os oceanos de magma basal podem assumir essa função.
Segundo Nakajima, super-Terras podem produzir dínamos tanto em seus núcleos quanto em regiões de magma profundo, ampliando significativamente o potencial de habitabilidade. Essas camadas fundidas, localizadas na base do manto, são denominadas BMOs e, sob pressões extremas, podem adquirir propriedades elétricas incomuns.
Condutividade elétrica da rocha derretida sob alta pressão
O ponto central da pesquisa é a capacidade das rochas derretidas de se tornarem eletricamente condutoras. De acordo com os resultados publicados, a pressão elevada no interior de super-Terras pode transformar o magma em um meio capaz de conduzir eletricidade de forma semelhante a metais.
Enquanto o oceano de magma basal da Terra teria existido apenas por um curto período após a formação do planeta, super-Terras, devido à maior massa e pressão interna, podem manter essas regiões fundidas por bilhões de anos.
Essa persistência amplia a possibilidade de campos magnéticos estáveis e de longa duração, mesmo em planetas com núcleos inativos.
Experimentos de choque a laser e simulações avançadas
Para testar essa hipótese, a equipe realizou experimentos de choque a laser no Laboratório de Energética a Laser da Universidade de Rochester. Os testes reproduziram pressões extremas semelhantes às esperadas no interior de super-Terras rochosas, permitindo observar o comportamento da rocha derretida nessas condições.
Os experimentos foram combinados com simulações de mecânica quântica e modelos de evolução planetária. O mineral analisado foi o (Mg,Fe)O, comum nos mantos planetários. Os resultados mostraram que, sob pressões equivalentes às de uma super-Terra, esse material fundido se torna suficientemente condutor para sustentar um dínamo magnético ativo.
Nakajima destacou que o trabalho foi desafiador por marcar sua primeira experiência experimental, já que sua formação é majoritariamente computacional. Segundo ela, a colaboração interdisciplinar foi decisiva para o sucesso do projeto, que integrou laboratório, modelagem teórica e simulações avançadas.
Implicações diretas para a habitabilidade de exoplanetas
De acordo com os pesquisadores, campos magnéticos gerados por oceanos de magma basal podem rivalizar ou até superar o campo magnético da Terra em intensidade e duração. Essa proteção prolongada pode ser crucial para preservar atmosferas planetárias contra a erosão causada pelo vento solar e partículas energéticas.
A presença de um campo magnético costuma ser negligenciada em avaliações iniciais de habitabilidade, apesar de seu papel central na proteção atmosférica.
O dínamo impulsionado por BMOs amplia o conjunto de planetas considerados potencialmente habitáveis, incluindo mundos anteriormente descartados por possuírem núcleos não metálicos ou estruturalmente estáticos.
Nova abordagem na busca por vida fora do Sistema Solar
Com base nesses resultados, super-Terras que mantêm oceanos de magma basal ativos passam a ser vistas como candidatas relevantes na busca por vida extraterrestre.
A hipótese sugere que a rocha derretida profunda pode ser um fator silencioso, porém decisivo, na capacidade de um planeta sustentar ambientes estáveis ao longo do tempo cósmico.
Nakajima afirmou que futuras observações diretas de campos magnéticos em exoplanetas serão fundamentais para testar o modelo proposto.
Essas medições poderão confirmar se os oceanos ocultos de magma são, de fato, responsáveis por moldar o potencial de vida em mundos além do nosso sistema solar, redefinindo critérios clássicos de habitabilidde.
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