Sobre as Condições Oceânicas dos Mundos Hycean

Estudos recentes sugeriram a possibilidade de mundos Hycean, caracterizados por oceanos profundos de água líquida sob atmosferas ricas em H₂. Esses planetas ampliam significativamente a gama de propriedades planetárias sobre as quais condições habitáveis poderiam existir. Realizamos um modelo de estrutura interna de mundos Hycean para investigar a gama de composições internas, profundidades oceânicas e frações de massa atmosférica possíveis. Nossa investigação considera explicitamente oceanos habitáveis, onde as condições de superfície são limitadas àquelas que podem suportar vida potencial. As profundidades oceânicas dependem da gravidade e da temperatura da superfície, confirmando estudos anteriores, e variam de dezenas a 1000 km para condições Hycean, alcançando pressões na base do oceano de até 610⁴ bar antes de transitar para gelo em alta pressão. Exploramos detalhadamente casos de teste de cinco candidatos Hycean, impondo restrições sobre suas possíveis profundidades oceânicas e composições internas com base em suas propriedades volumétricas. Reportamos limites sobre suas frações de massa atmosférica admissíveis para condições Hycean, bem como aquelas permitidas para outras possíveis composições internas. Para as condições Hycean consideradas, encontramos, entre esses candidatos, que as frações de massa admissíveis dos envoltórios de H/He são 10^-3. No outro extremo, as frações de massa máxima de H/He permitidas para esses planetas podem ser de até 4-8%, representando interiores puramente rochosos sem camada de H₂O. Esses resultados destacam as diversas condições possíveis entre esses planetas e demonstram seu potencial para abrigar condições habitáveis em circunstâncias muito diferentes da Terra. As próximas observações do JWST de mundos Hycean candidatos permitirão melhores restrições sobre a natureza de suas atmosferas e interiores.