Novo perigo estelar para planetas identificados pelo Chandra da NASA

De acordo com um novo estudo utilizando o Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios de raios-X, a explosão de uma estrela pode representar mais riscos para os planetas próximos do que se pensava anteriormente. 

Esta ameaça recentemente identificada envolve uma fase de raios-X intensos que podem danificar as atmosferas dos planetas até 160 anos-luz de distância.

Ilustração de um planeta parecido com a Terra atingido por raios-X altamente energéticos durante décadas, levando a uma extinção em massa. Crédito: NASA/CXC/M. Weiss 

A Terra não está hoje em perigo de tal ameaça porque não existem potenciais progenitoras de supernovas dentro desta distância, mas pode ter estado exposta a este tipo de raios-X no passado. 

Antes deste estudo, a maioria da investigação sobre os efeitos das explosões de supernova tinha-se concentrado no perigo de dois períodos: a radiação intensa produzida por uma supernova nos dias e meses após a explosão e as partículas energéticas que chegam centenas a milhares de anos depois. 

No entanto, mesmo estas ameaças alarmantes não catalogam completamente os perigos na sequência da explosão de uma estrela. Os investigadores descobriram que, entre estes dois perigos previamente identificados, se esconde outro. As consequências das supernovas produzem sempre raios-X, mas se a onda da explosão de supernova atingir gás circundante e denso, pode produzir uma dose particularmente grande de raios-X que chega meses a anos após a explosão e pode durar décadas. 

Os cálculos neste último estudo baseiam-se em observações de raios-X de 31 supernovas e das suas consequências obtidas principalmente com o Chandra, Swift e NuSTAR da NASA, juntamente com o XMM-Newton da ESA. A análise destas observações mostra que podem haver consequências letais da interação de supernovas com o seu meio envolvente, para planetas localizados até cerca de 160 anos-luz de distância. 

"Se uma torrente de raios-X varrer um planeta próximo, a radiação alteraria severamente a química atmosférica do planeta", disse Ian Brunton da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, EUA, que liderou o estudo. "Para um planeta semelhante à Terra, este processo poderia eliminar uma porção significativa de ozono, o que em última análise protege a vida da perigosa radiação ultravioleta da sua estrela hospedeira". 

Se um planeta com a biologia da Terra fosse atingido por uma contínua radiação altamente energética de uma supernova próxima, especialmente uma que interagisse fortemente com o seu ambiente, poderia levar ao desaparecimento de uma vasta gama de organismos, especialmente os marinhos na base da cadeia alimentar. Estes efeitos podem ser suficientemente significativos para iniciar um evento de extinção em massa. 

"A Terra não se encontra em perigo de um evento como este agora, porque não existem potenciais supernovas dentro da zona de perigo dos raios-X", disse o coautor Connor O'Mahoney, também da Universidade de Illinois. "No entanto, é possível que tais eventos tenham desempenhado um papel no passado da Terra". 

Existem fortes indícios - incluindo a deteção, em diferentes locais do globo, de um tipo radioativo de ferro - de que ocorreram supernovas perto da Terra há cerca de 2-8 milhões de anos atrás. Os investigadores estimam que estas supernovas se encontravam a cerca de 65 a 500 milhões de anos-luz da Terra. 

A Terra está na "Bolha Local", uma bolha ainda em expansão de gás quente e de baixa densidade rodeada por uma concha de gás frio que se estende por cerca de 1000 anos-luz. A expansão exterior de estrelas perto da superfície da "Bolha Solar" implica que esta se formou a partir de um surto de formação estelar e de supernovas perto do centro da bolha há aproximadamente 14 milhões de anos. 

As enormes estrelas jovens responsáveis pelas explosões de supernovas estavam então muito mais próximas do nosso planeta do que essas estrelas estão agora, o que colocou a Terra em muito maior risco dessas supernovas no passado. 

Embora esta evidência não ligue as supernovas a qualquer evento específico de extinção em massa na Terra, sugere que as explosões cósmicas afetaram o nosso planeta ao longo da sua história. 

Embora a Terra e o Sistema Solar se encontrem atualmente num espaço seguro em termos de potenciais explosões de supernova, muitos outros planetas na Via Láctea não estão. Estes eventos altamente energéticos reduziriam efetivamente as áreas dentro da nossa Galáxia, conhecida como Zona Galáctica Habitável, onde as condições seriam propícias à vida tal como a conhecemos. 

Uma vez que as observações de raios-X das supernovas são escassas, particularmente da variedade que interage fortemente com o seu ambiente, os autores argumentam que as observações de acompanhamento das supernovas, em interação durante meses e anos após a explosão, seriam valiosas. 

"Há valor em investigar mais a fundo os raios-X das supernovas, não só para compreender o ciclo de vida das estrelas", disse o coautor Brian Fields da Universidade de Illinois, "mas também tem implicações em campos como a astrobiologia, paleontologia e nas ciências da Terra e planetárias". 

O artigo científico que descreve este resultado foi publicado na edição de 20 de abril da revista The Astrophysical Journal. Os outros coautores são Adrian Melott da Universidade do Kansas e Brian Thomas da Universidade de Washburn, no mesmo estado norte-americano.

Fonte: nasa.gov