Investigando o potencial para vida em torno das estrelas mais pequenas da Galáxia

Ilustração do Telescópio Espacial Hubble, sucessor do Telescópio Espacial Hubble. Crédito: NASA

Quando o telescópio mais poderoso do mundo for lançado ainda este ano, os cientistas vão descobrir se planetas do tamanho da Terra na nossa "vizinhança solar" têm um pré-requisito fundamental para a vida - uma atmosfera. 

Estes planetas orbitam uma anã M, o tipo estelar mais comum e pequeno da Galáxia. Os cientistas atualmente não sabem quão comuns são os planetas semelhantes à Terra, em torno deste tipo de estrelas, que têm características que os tornariam habitáveis. 

"Como ponto de partida, é importante saber se planetas pequenos e rochosos, em órbita de anãs M, têm atmosferas", disse Daria Pidhorodetska, estudante de doutoramento no Departamento de Ciências da Terra e Planetárias da Universidade da Califórnia em Riverside. "Se assim for, abre a nossa busca por vida para lá do Sistema Solar." 

Para ajudar a preencher esta lacuna no nosso conhecimento, Pidhorodetska e a sua equipa estudaram se o Telescópio Espacial James Webb, com lançamento para breve, ou se o Telescópio Espacial Hubble, atualmente em órbita, são capazes de detetar atmosferas nesses planetas. Também modelaram os tipos de ambientes prováveis de serem encontrados, se existem e como podem ser distinguidos uns dos outros. O estudo foi aceite para publicação na revista The Astronomical Journal. 

O estudo inclui os coautores Edward Schwieterman e Stephen Kane da mesma universidade, bem como cientistas da Universidade Johns Hopkins, do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA, da Universidade de Cornell e da Universidade de Chicago. 

A estrela no centro do estudo é uma anã M chamada L 98-59, que tem apenas 8% da massa do nosso Sol. Embora pequena, está a apenas 35 anos-luz da Terra. O seu brilho e proximidade relativa tornam-na um alvo ideal para observação. 

Pouco depois de se formarem, as anãs M passam por uma fase na qual podem brilhar duas ordens de magnitude mais do que o normal. A forte radiação ultravioleta durante esta fase tem o potencial de secar os seus planetas em órbita, evaporando qualquer água da superfície e destruindo muitos gases na atmosfera. 

"Queríamos saber se a ablação estava completa no caso dos dois planetas rochosos, ou se esses mundos terrestres eram capazes de reabastecer as suas atmosferas," acrescentou Pidhorodetska. 

Os investigadores modelaram quatro cenários atmosféricos diferentes: um em que os mundos L 98-59 são dominados por água, um em que a atmosfera é composta principalmente de hidrogénio, uma atmosfera de dióxido de carbono semelhante a Vénus e outro em que o hidrogénio na atmosfera escapou para o espaço, deixando para trás apenas oxigénio e ozono. 

Eles descobriram que os dois telescópios poderiam fornecer informações complementares usando observações de trânsito, que medem uma queda na luz que ocorre quando um planeta passa em frente da sua estrela. Os planetas L 98-59 estão muito mais próximos da sua estrela do que a Terra está do Sol. As suas órbitas têm durações inferiores a uma semana, o que torna as observações de trânsito pelo telescópio mais rápidas e económicas do que a observação de outros sistemas nos quais os planetas estão mais distantes das suas estrelas. 

"Seriam necessários apenas alguns trânsitos com o Hubble para detetar ou descartar uma atmosfera dominada por hidrogénio ou vapor de água," disse Schwieterman. "Com apenas 20 trânsitos, o Webb permitir-nos-ia caracterizar gases em atmosferas ricas em dióxido de carbono ou dominadas por oxigénio." 

Dos quatro cenários atmosféricos que os cientistas consideraram, Pidhorodetska disse que o da atmosfera seca e dominada por oxigénio é o mais provável. 

"A quantidade de radiação que estes planetas estão a receber àquelas distâncias da estrela é intensa," realçou. 

Embora possam não ter atmosferas propícias à vida, estes planetas podem fornecer um importante vislumbre do que pode acontecer à Terra mediante diferentes condições, e do que pode ser possível em mundos semelhantes à terra noutras partes da Galáxia. 

O sistema L 98-59 só foi descoberto em 2019, e Pidhorodetska disse que está ansiosa por obter mais informações quando o Webb for lançado no final deste ano. 

"Estamos prestes a revelar os segredos de um sistema estelar que esteve oculto até muito recentemente," concluiu Pidhorodetska.

Fonte: Astronomia OnLine