Teremos que enviar uma nave a Proxima b para descobrir se o planeta é habitável

Representação artística do planeta Proxima b e da estrela Proxima Centauri (Imagem: Reprodução/ESO/M. Kornmesser)

Nossa estrela vizinha, Proxima Centauri, localizada apenas a 4,2 anos-luz de distância, tem um planeta em sua zona habitável. No entanto, isso não significa necessariamente que este mundo é capaz de abrigar vida. Para saber se este é o caso, os cientistas precisam determinar as características da atmosfera do planeta, e um novo estudo agora sugere que será necessário enviar uma missão para conferir as propriedades atmosféricas de pertinho.  

Uma das principais maneiras de caracterizar um exoplaneta é através do trânsito planetário, que consiste em analisar o espectro da luz que atravessa a atmosfera do planeta quando este passa em frente à sua estrela. Outro método é o de velocidade radial, no qual se observa os espectros das estrelas em busca de sinais de “oscilação”, de modo que a estrela move cada vez mais para longe da Terra. Isso é causado pela influência gravitacional dos planetas que orbitam a estrela, por isso o método também permite calcular a massa dos planetas. 

No caso de Proxima b, os astrônomos usaram o segundo método, por a estrela ser de baixa massa e menos brilhante, do tipo M (anã vermelha). Com a velocidade radial, eles obtiveram uma estimativa de massa mínima de 1,24 e uma estimativa máxima de 2,06 massas terrestres. Mas será que este planeta pode sustentar formas de vida? Para responder à pergunta, vários estudos tentaram usar o trânsito planetário, porque ele permitiria estudar a composição atmosférica, mas nenhum trânsito foi confirmado. 

Agora, o novo estudo optou por usar dados já coletados pelo telescópio Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e novo conjunto de algoritmos, abrangendo um período de observações entre 23 de abril a e de junho de 2019 e de 29 de abril a 26 de maio de 2021. Eles também incluíram um algoritmo que modelou a atividade estelar de Proxima Centauri, que emite flares de luz branca 2 a 3 vezes por dia ou mais. O objetivo é encontrar algum trânsito planetário detectado pelos instrumentos. 

A dificuldade na detecção é que erupções na estrela podem ser bem intensas, de modo que as observações de sua curva de luz ao longo do tempo podem ser pensadas principalmente como uma superposição de muitas chamas. “Esse nível de atividade pode complicar a busca por exoplanetas em trânsito por causa do ruído adicional nos dados”, disseram os autores da nova pesquisa. “Um método típico de lidar com chamas grandes é identificá-las e removê-las usando algoritmos”. 

Os autores identificaram os flares usando um algoritmo personalizado, e os removeram dos dados para depois procurar sinais de trânsito. Eles também inseriram trânsitos “falsos” na curva de luz da estrela para testar se o algoritmo era sensível o suficiente para encontrar os verdadeiros. O resultado: eles não encontraram evidências de trânsito na estrela. O que isso significa? Será que o planeta, na verdade, não existe? Não é isso, o problema são as condições do ambiente. 

De acordo com os pesquisadores, qualquer exoplaneta na zona habitável de Proxima Centauri teria que medir menos de 0,4 a 0,5 raios terrestres (semelhante a Marte) para serem detectados. O planeta Proxima b mede entre 0,68 e 2,5 raios terrestres, ou seja, não pode ser detectado através do trânsito planetário. Mesmo que o outro método — velocidade radial — tenha sido útil para confirmar a existência do planeta e determinar sua massa, não é tão eficiente para estudar a atmosfera. 

Tudo isso significa que os cientistas terão que enviar uma missão até o planeta, se quiserem mesmo descobrir como é a atmosfera por lá e se ele é habitável ou não. Essa é uma notícia desanimadora, porque para chegar em Proxima Centauri na velocidade da sonda Voyager, por exemplo — a única sonda humana a atingir o espaço interestelar — uma espaçonave levaria 16.000 anos. 

Este não é um ponto final no assunto, entretanto. Os autores do estudo dizem que os instrumentos de próxima geração, como o James Webb e o Vera Rubin, poderão se beneficiar das técnicas de aprendizado de máquina, como o algoritmo que a equipe utilizou na pesquisa. Além disso, projetos como o Breakthrough Starshot poderiam enviar velas solares leves, mais rápidas que as sondas Voyager. 

Por fim, o algoritmo da equipe pode ser útil no futuro para remover os ruídos de estrelas na busca por novos exoplanetas perto de nós. O novo estudo será publicado na Frontiers in Astronomy and Space Sciences. 

Fonte: Canaltech