Estes 5 sistemas estelares ao estilo Cássia Eller podem realmente ser capazes de sustentar vida

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Impressão artística de um mundo habitável em um sistema binário. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Siegfried Eggl.

Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert

Temos precisamente um conjunto de dados para medir a habitabilidade dos exoplanetas: a Terra. Até onde sabemos, a vida evoluiu apenas neste pálido ponto azul, orbitando uma única estrela no meio de um braço espiral de uma galáxia comum.

A maioria das estrelas da Via Láctea, no entanto, não são como o Sol, que vaga sozinho no espaço. Em vez disso, até 85 por cento das estrelas podem ter pelo menos uma companheira presa em órbita mútua (então é bom que o Sol tenha a gente para lhe fazer companhia).

Isso, naturalmente, complica a busca por vida, uma vez que a habitabilidade potencial é mais fácil de avaliar em torno de estrelas isoladas. Companheiros binários trazem radiação estelar e interações gravitacionais adicionais para estragar os planos de quaisquer micróbios que tentam escapar da sopa primordial.

Há alguns anos, o astrofísico Siegfried Eggl, agora trabalhando para a Universidade de Illinois Urbana-Champaign e anteriormente para a Universidade de Washington (ambas do EUA), desenvolveu uma estrutura analítica para determinar as zonas habitáveis ​​para estrelas binárias, dadas essas complicações adicionais.

Agora, ele e seus colegas – Nikolaos Georgakarakos e Ian Dobbs-Dixon, da Universidade de Nova York em Abu Dhabi, nos Emirados Árabes Unidos – aplicaram essa estrutura a sistemas binários conhecidos que hospedam exoplanetas gigantes, em uma nova tentativa de busca por habitabilidade potencial.

“Usamos dados coletados pela espaçonave Kepler, como a massa das estrelas, o quão brilhantes as estrelas são, a localização de um planeta gigante e outros parâmetros para criar uma metodologia para identificar sistemas com dois sóis que podem hospedar planetas habitáveis ​​semelhantes à Terra”, explicou Eggl.

Os nove sistemas que a equipe estudou foram todos identificados pela missão Kepler: Kepler-16, Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64, Kepler-413, Kepler-453, Kepler-1647 e Kepler-1661. Todos esses sistemas foram analisados ​​pela equipe por meio de equações, em vez de simulações, que consomem muito mais tempo.

“É um método analítico que quase não requer nenhum esforço computacional”, disse Eggl.

“Existem algumas partes que usam modelos numéricos para embasar informações, como a maneira como a atmosfera interage com diferentes quantidades e espectros de luz solar. Isso é realmente difícil de descobrir analiticamente, então usamos modelos atmosféricos pré-calculados para isso”.

“O benefício de nossa abordagem é que qualquer um pode pegar nossas equações e aplicá-las a outros sistemas para determinar onde melhor procurar mundos semelhantes à Terra”.

Dos nove sistemas, dois foram identificados como particularmente terríveis para a vida. Kepler-16 e Kepler-1647 hospedam planetas gigantes muito mal posicionados para criar uma zona habitável estável – uma região onde os exoplanetas não estão tão perto da estrela para a água da superfície evaporar, e não tão longe para que congele totalmente.

Já Kepler-16 tem uma zona habitável menor devido às perturbações gravitacionais do companheiro binário. Em ambos os sistemas, o planeta gigante torna toda a zona habitável dinamicamente instável.

No entanto, cinco dos sistemas poderiam de fato ter mundos habitáveis: Kepler-34, Kepler-35, Kepler-38, Kepler-64 e Kepler-413, sendo o Kepler-38 especialmente promissor.

Mesmo assim, as condições de habitabilidade em qualquer planeta de dois sóis requerem um complicado ato de equilíbrio.

“Se um planeta chegar muito perto de seus sóis, seus oceanos podem ferver. Se o planeta estiver muito longe, ou mesmo ejetado de um sistema, a água em sua superfície acabará congelando, assim como a própria atmosfera, como o CO2 que se forma calotas polares sazonais em Marte”, explicou Eggl.

“Assim que confirmarmos que um planeta potencialmente habitável está em uma órbita estável, podemos prosseguir para investigar quanta radiação ele recebe das duas estrelas ao longo do tempo. Modelando a evolução das estrelas e órbitas planetárias, podemos estimar a quantidade real de radiação que o planeta recebe”.

Sabemos, graças ao telescópio Kepler, o caçador de exoplanetas aposentado, que os exoplanetas podem realmente se formar em sistemas estelares binários, mesmo com as perturbações gravitacionais adicionadas. O trabalho da equipe mostra que esses exoplanetas também podem ser habitáveis.

Ao procurar por exoplanetas que poderiam hospedar vida, uma rede ampla de instrumentos e cientistas é desejável – mas não se essa rede detectar sistemas que sabemos ser inóspitos. Esta nova descoberta pode ajudar a definir os parâmetros para o trabalho futuro em busca de vida fora de nossa pequena região do espaço.

A pesquisa foi publicada na revista Frontiers in Astronomy and Space Sciencess.