Em agosto de 2016, foi confirmada a existência de um planeta semelhante à Terra ao lado do nosso Sistema Solar. Para tornar as coisas ainda mais emocionantes, foi confirmado que este planeta também orbita dentro da zona habitável de sua estrela. Desde então, astrônomos e caçadores de exoplanetas têm estado ocupados tentando determinar tudo o que podem sobre este planeta rochoso, conhecido como Proxima b. O principal na mente de todos tem sido a probabilidade de ser habitável.
No entanto, numerosos estudos surgiram desde então, indicando que o Proxima b, dado que orbita um tipo M (anã vermelha), dificilmente suportaria a vida. Essa foi certamente a conclusão alcançada em um novo estudo liderado por pesquisadores do Goddard Space Flight Center da NASA. Como eles mostraram, um planeta como Proxima b não seria capaz de reter uma atmosfera parecida com a Terra por muito tempo.
As estrelas anãs vermelhas são as mais comuns no Universo, representando cerca de 70% das estrelas apenas na nossa galáxia. Como tal, os astrônomos estão naturalmente interessados em saber o quão provável eles estão em apoiar planetas habitáveis. E dada a distância entre o nosso Sistema Solar e o Proxima Centauri - 4,246 anos-luz - o Proxima b é considerado ideal para estudar a habitabilidade dos sistemas de estrelas anãs vermelhas.
Além disso, o fato de o Proxima b ser similar em tamanho e composição ao da Terra torna-o um alvo especialmente atraente para a pesquisa. O estudo foi liderado pela Dra. Katherine Garcia-Sage, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA e pela Universidade Católica da América, em Washington, DC. Como ela contou à Space Magazine por e-mail:
“Até agora, não foram encontrados muitos exoplanetas do tamanho da Terra que orbitam na zona temperada de sua estrela. Isso não significa que eles não existem - planetas maiores são encontrados com mais frequência, porque são mais fáceis de detectar - mas o Proxima b é interessante porque não é apenas do tamanho da Terra e está à distância certa de sua estrela, mas também é orbitando a estrela mais próxima do nosso Sistema Solar. "
Com o objetivo de determinar a probabilidade de o Proxima b ser habitável, a equipe de pesquisa procurou abordar as principais preocupações dos planetas rochosos que orbitam estrelas anãs vermelhas. Isso inclui a distância do planeta a suas estrelas, a variabilidade de anãs vermelhas e a presença (ou ausência) de campos magnéticos. A distância é de particular importância, uma vez que as zonas habitáveis (também conhecidas como zonas temperadas) em torno das anãs vermelhas são muito mais próximas e mais apertadas.
"As anãs vermelhas são mais frias que o nosso próprio Sol, então a zona temperada está mais próxima da estrela do que a Terra está do Sol", disse o Dr. Garcia-Sage. “Mas essas estrelas podem ser muito magneticamente ativas, e estar tão perto de uma estrela magneticamente ativa significa que esses planetas estão em um ambiente espacial muito diferente do que a Terra experimenta. Nessas distâncias da estrela, a radiação ultravioleta e de raios-X pode ser bastante grande. O vento estelar pode ser mais forte. Pode haver explosões estelares e partículas energéticas da estrela que ionizem e aqueçam a atmosfera superior. ”
Além disso, as estrelas anãs vermelhas são conhecidas por serem instáveis e de natureza variável quando comparadas ao nosso Sol. Como tal, os planetas que orbitam em estreita proximidade teriam que lidar com explosões e vento solar intenso, que poderiam gradualmente afastar suas atmosferas. Isso levanta outro aspecto importante da pesquisa de habitabilidade de exoplanetas, que é a presença de campos magnéticos.
Simplificando, a atmosfera da Terra é protegida por um campo magnético que é impulsionado por um efeito de dínamo em seu núcleo externo. Essa "magnetosfera" impediu que o vento solar destruísse nossa atmosfera, dando assim à vida a chance de emergir e evoluir. Em contraste, Marte perdeu sua magnetosfera há cerca de 4,2 bilhões de anos atrás, o que levou à sua atmosfera se esgotar e sua superfície se tornar o local frio e desidratado que é hoje.
Para testar a habitabilidade e a capacidade em potencial do Proxima b para reter água superficial líquida, a equipe assumiu a presença de uma atmosfera parecida com a Terra e um campo magnético ao redor do planeta. Eles então responderam pelo aumento da radiação proveniente do Proxima b. Isso foi fornecido pelo Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), onde os pesquisadores determinaram o espectro ultravioleta e de raios-x do Proxima Centauri para este projeto.
A partir de tudo isso, eles construíram modelos que começaram a calcular a taxa de perda atmosférica, usando a atmosfera da Terra como modelo. Como o Dr. Garcia-Sage explicou:
“Na Terra, a atmosfera superior é ionizada e aquecida por radiação ultravioleta e raio-x do sol. Alguns desses íons e elétrons escapam da atmosfera superior nos pólos norte e sul. Temos um modelo que calcula a rapidez com que a atmosfera superior é perdida por esses processos (não é muito rápido na Terra)… Usamos essa radiação como entrada para o nosso modelo e calculamos uma série de taxas de escape possíveis para o Proxima Centauri b, com base em em diferentes níveis de atividade magnética. "
O que eles encontraram não foi muito encorajador. Em essência, o Proxima b não seria capaz de reter uma atmosfera parecida com a Terra quando submetido à intensa radiação de Proxima Centauri, mesmo com a presença de um campo magnético. Isso significa que, a menos que o Proxima b tenha um tipo de história atmosférica muito diferente do da Terra, é mais provável que seja uma bola de rocha sem vida.
No entanto, como o Dr. Garcia-Sage colocou, há outros fatores a serem considerados que o estudo deles simplesmente não pode explicar:
“Descobrimos que as perdas atmosféricas são muito mais fortes do que na Terra e, para os altos níveis de atividade magnética que esperamos no Proxima b, a taxa de escape foi rápida o suficiente para que uma atmosfera inteira da Terra pudesse ser perdida no espaço. Isso não leva em conta outras coisas, como atividade vulcânica ou impactos com cometas que podem reconstituir a atmosfera, mas significa que, quando estamos tentando entender quais processos moldaram a atmosfera do Proxima b, precisamos levar em consideração em conta a atividade magnética da estrela. E entender a atmosfera é uma parte importante para entender se a água líquida poderia existir na superfície do planeta e se a vida poderia ter evoluído. ”
Portanto, não são apenas más notícias, mas também não inspira muita confiança. A menos que o Proxima b seja um planeta vulcanicamente ativo e sujeito a muitos impactos cometários, provavelmente não é um mundo temperado e com água. Muito provavelmente, seu clima será análogo a Marte - frio, seco e com água existindo principalmente na forma de gelo. E quanto à vida indígena emergindo por lá, também não é muito provável.
Esses e outros estudos recentes pintaram um quadro bastante sombrio sobre a habitabilidade dos sistemas de estrelas anãs vermelhas. Dado que esses são os tipos mais comuns de estrelas no Universo conhecido, a probabilidade estatística de encontrar um planeta habitável além do nosso Sistema Solar parece estar diminuindo. Não são exatamente boas notícias para aqueles que esperam que a vida seja encontrada lá fora durante suas vidas!
Mas é importante lembrar que o que podemos dizer definitivamente neste momento sobre planetas extra-solares é limitado. Nos próximos anos e décadas, as missões da próxima geração - como o Telescópio Espacial James Webb (JWST) e o Satélite de Pesquisa de Exoplanetas em Trânsito (TESS) - certamente apresentarão uma imagem mais detalhada. Enquanto isso, ainda há muitas estrelas no Universo, mesmo que a maioria delas esteja extremamente distante!
