Uma base de dados para a exploração estelar dos exoplanetas

A Dra. Natalie Hinkel do SwRI fazia parte de uma equipa que observava a vizinhança bastante ocupada em torno da estrela próxima TRAPPIST-1. Com base nos seus modelos, um planeta na denominada zona de habitabilidade é um mundo de água, composto de até 25% de água.Crédito: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Uma cientista do SwRI (Southwest Research Institute) está a usar grandes quantidades de dados para ajudar a comunidade científica a caracterizar exoplanetas, particularmente mundos alienígenas que orbitam estrelas próximas. De particular interesse são os exoplanetas que podem abrigar vida.

"No início, os cientistas focaram-se nas temperaturas, procurando exoplanetas na zona habitável - nem muito perto, nem muito longe da estrela, onde a água líquida pode existir," comenta a Dra. Natalie Hinkel, astrofísica planetária do SwRI. "Mas a definição de habitabilidade está evoluindo para lá da água líquida e de uma temperatura agradável."

Os planetas também precisam de blocos de construção para a vida (como hidrogénio, carbono, azoto, oxigénio e fósforo), bem como uma composição rochosa (incluindo elementos como ferro, silício e magnésio) para que sejam habitáveis. Além disso, são necessários ciclos geoquímicos ativos para distribuir esses elementos por todo o planeta. Tal como visto na Terra, uma atmosfera protetora é também um requisito para a vida.

"Com a tecnologia atual, não podemos medir a composição da superfície de um exoplaneta, muito menos o seu interior," explica Hinkel. "Mas podemos medir espectroscopicamente a abundância de elementos numa estrela, estudando como a luz interage com os elementos nas camadas superiores de uma estrela. Usando estes dados, os cientistas podem deduzir a composição dos planetas em órbita, usando a composição estelar como um 'proxy' para os seus planetas."

Hinkel construiu uma base de dados disponível publicamente, de nome Catálogo Hipácia, para ajudar os investigadores a explorar milhares de estrelas, bem como potenciais sistemas de estrela-exoplaneta, observados nos últimos 35 anos. É a maior base de dados de estrelas e dos seus elementos para a população até 500 anos-luz do nosso Sol. Na última contagem, Hipácia tinha dados da abundância química estelar de 6156 estrelas, 365 das quais são conhecidas por abrigar planetas. A base de dados também cataloga 72 elementos estelares, desde o hidrogénio até ao chumbo.

"O Catálogo Hipácia e outras grandes bases de dados de abundâncias químicas estelares abrem uma nova era de exploração exoplanetária," realça Hinkel. Ela fez parte de uma equipa de cientistas que recentemente modelou a água nos planetas em órbita da estrela vizinha TRAPPIST-1. "Descobrimos que alguns dos planetas, incluindo um na zona habitável, são provavelmente 'mundos de água', composto por 5 a 25% de água, o que afetaria fortemente a sua habitabilidade. Em comparação, a Terra tem 0,02% de água."

Hinkel trabalha agora com uma variedade de algoritmos de aprendizado de máquina para explorar as formas inéditas de como a presença de um planeta pode influenciar a química da estrela.

Fonte: http://www.ccvalg.pt