semelhantes ao SpaceEarth podem ser encontrados com a ajuda dos oceanos

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No futuro, as assinaturas do reflexo da luz solar nos oceanos poderão ajudar na identificação de exoplanetas cobertos por grandes massas de água. É o que propõe um estudo liderado por pesquisadores do Instituto Meteorológico da Holanda e da Universidade de Tecnologia de Delft, que examinaram as assinaturas de luz refletidas pelos oceanos da Terra e exploraram seu fluxo e polarização.

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Hoje, existem estimativas científicas que mostram que até 25% dos exoplanetas conhecidos têm oceanos, mas grande parte dessa água pode estar abaixo de sua superfície. No Sistema Solar, por exemplo, apenas a Terra tem oceanos na superfície, embora várias luas em nossa vizinhança tenham oceanos abaixo dela. É possível que isso também aconteça com planetas anões.

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Parte dos milhares de exoplanetas já descobertos devem ter oceanos (Imagem: Reprodução/NASA/JPL-Caltech)

Por enquanto, não estamos perto de detectar oceanos no subsolo de exoluas (satélites naturais de exoplanetas), mas a boa notícia é que, com o avanço da tecnologia, pode ser possível identificar oceanos em mundos semelhantes à Terra. “Simulações numéricas da luz das estrelas refletidas por exoplanetas semelhantes à Terra preveem assinaturas de habitabilidade, que podem ser procuradas por futuros telescópios”, escreveram os autores.

Eles observam que as observações de oceanos de água líquida só seriam possíveis através da detecção direta da luz das estrelas, refletida pelo planeta. Assim, para o estudo, eles modelaram duas Terras: uma seria um planeta seco e a outra um úmido, com nuvens e atmosfera. Em seguida, eles simularam como a luz refletiria nesses mundos sob diferentes condições.

Durante as simulações numéricas, eles calcularam três parâmetros diferentes e modelaram os oceanos considerando que são superfícies refletoras de Fresnel (quando a luz refletida está no mesmo plano que a incidente), com ondas, espuma e sombras de ondas, todas presentes . sobre a água. No final, a equipe descobriu que apenas os oceanos podem diminuir a polarização da luz de algumas maneiras.

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Comparação do grau de polarização da luz de uma estrela, refletida por planetas secos e sem nuvens, e por mundos com oceanos sem nuvens

Medir a polarização da luz nos oceanos é importante, porque a luz das estrelas sozinha não deve ser polarizada. Além disso, embora os sinais de luz sejam degradados com a distância, isso não afeta a polarização. “Os telescópios atuais no solo e no espaço são incapazes de medir a luz polarizada refletida por exoplanetas semelhantes à Terra”, observaram os autores.

Isso pode mudar com telescópios futuros, como o European Extremely Large Telescope (E-ELT) e o Large Ultraviolet Optical Infrared Surveyor (LUVOIR), do European Southern Observatory e da NASA, respectivamente. Ambos poderão coletar medições de luz polarizada: o E-ELT deve começar a operar em 2027 e será capaz de detectar a luz estelar refletida pelos oceanos de exoplanetas. Portanto, se as simulações dos autores estiverem corretas, a detecção de oceanos em outros mundos pode não estar muito distante.

O artigo com os resultados do estudo foi aceito para publicação na revista Astronomy and Astrophysics, e pode ser acessado no repositório arXiv, sem revisão por pares.