No passado, o número de exoplanetas conhecidos explodiu, com 4093 detecções confirmadas até agora (e outros 4.727 candidatos aguardando confirmação). Com a descoberta de tantos planetas que estão a dezenas, centenas ou mesmo milhares de anos-luz de distância, uma grande atenção foi direcionada aos nossos vizinhos estelares mais próximos. Os planetas poderiam estar ao lado, com a possibilidade de a vida estar lá também?
Enquanto um planeta potencialmente habitável foi descoberto recentemente em torno de Proxima Centauri (Proxima b), Alpha Centauri continua sendo um ponto de interrogação. Mas, graças a um estudo recente do Instituto de Tecnologia da Geórgia (GIT), podemos estar mais perto de determinar se esse sistema vizinho suporta a vida. Em uma reviravolta, o estudo revelou que uma das estrelas no sistema binário é mais provável que seja habitável que a outra.
O estudo, “Evolução da obliquidade de planetas circulares em binários estelares semelhantes ao Sol”, apareceu recentemente no Astrophysical Journal e foi financiado pelo Programa de Exobiologia da NASA. O estudo foi liderado por Billy Quarles, um cientista do Centro de Astrofísica Relativística, e incluiu o professor Gongjie Li, do Centro de Astrofísica Relativística do GIT, e Jack Lissauer, do Centro de Pesquisa Ames da NASA.
Quando se trata disso, estrelas individuais que têm um sistema de múltiplos planetas (como o nosso Sistema Solar) são bastante raras. Sistemas binários como Alpha Centauri, por outro lado, são bastante comuns. Este sistema é composto por Alpha Centauri A, uma estrela amarela do tipo G que é um pouco maior que o nosso Sol, e Alpha Centauri B – uma estrela laranja do tipo K que é mais próxima do nosso Sol.
Em 2012, os astrônomos pensaram ter detectado um exoplaneta candidato orbitando em torno do Alpha Centauri B (designado Alpha Centauri Bb). Infelizmente, análises subsequentes levaram os astrônomos a anunciar em 2015 que este era um falso positivo que provavelmente era apenas um “fantasma” espúrio na análise de dados. Um possível trânsito planetário foi observado em 2013, mas, segundo relatos, ele estava muito próximo do primário para sustentar a vida.
Para determinar se Alpha Centauri poderia ter planetas habitáveis ??em órbita, a equipe de astrofísicos modelou um gêmeo teórico da Terra em um sistema binário. Isso consistia em contrastar como a inclinação axial da Terra (também conhecida como obliquidade) varia ao longo do tempo com a variação da inclinação axial de Marte. Eles então modelaram a Terra em zonas habitáveis ??circunsolares Alpha Centauri A e Bs (também conhecidas como zonas Goldilocks).
Enquanto os dois planetas são igualmente inclinados – 23,4 ° vs. 25,19 ° ao seu plano orbital – a obliquidade de Marte foi sujeita a mais mudanças ao longo do tempo. E enquanto a estabilidade das variações da obliquidade da Terra ao longo do tempo garantiu um clima estável, as variações mais pronunciadas de Marte foram um fator importante na transição de um mundo mais quente e úmido para o lugar frio e inóspito que é hoje.
Basicamente, as mudanças na obliquidade da Terra são as responsáveis ??pela Terra sofrer eras glaciais e épocas quentes (também conhecidas como períodos glaciais e interglaciais). No entanto, a precessão da inclinação da Terra é suave e lenta, variando entre 22,1 ° e 24,5 ° ao longo de 41.000 anos. Esses tipos de transições a longo prazo forneceram às formas de vida tempo suficiente para se adaptar e evoluir e também impediram que qualquer período fosse muito longo ou extremo.
O eixo de Marte, por outro lado, precessa entre 10 ° e 60 ° a cada 2 milhões de anos. Quando inclinada para 10 °, a atmosfera condensa nos pólos e faz com que o vapor de água e o dióxido de carbono se solidifiquem, fazendo o gelo se expandir. Em uma inclinação de 60 °, Marte teria mais chances de desenvolver uma faixa de gelo em torno de seu equador, onde é muito mais quente e experimenta temperaturas de superfície de até 35 ° C (95 ° F) ao meio-dia durante o verão.
A presença da Lua também é um fator, pois sua força gravitacional ajuda a estabilizar nosso eixo. Não fosse a Lua, as interações gravitacionais da Terra com Mercúrio, Vênus, Marte e Júpiter causariam mudanças ainda mais violentas em nossa inclinação. “Se não tivéssemos a lua, a inclinação da Terra poderia variar cerca de 60 graus”, disse Quarles em uma matéria recente do GIT. “Talvez parecemos Marte, e a precessão de seu eixo parece ter contribuído para a perda de atmosfera”.
Enquanto o estudo modelou variações de uma exo-Terra orbitando qualquer estrela, ele se concentrou principalmente em um planeta semelhante à Terra que orbita na zona habitável em torno de B, com A sendo a estrela em órbita. Embora o Alpha Centauri A tenha se saído relativamente bem nessa simulação, os resultados não foram animadores para o Alpha Centauri B – mostrando que um exoplaneta parecido com a Terra dificilmente seria capaz de suportar a vida.
Em resumo, Alpha Centauri A e B orbitam-se aproximadamente na mesma distância que Urano e nosso sol, que é muito próximo em um sistema binário. A órbita altamente elíptica de A com B faz com que ela passe perto de B antes de se afastar, o que gera um poderoso estilingue gravitacional. Quando modelado, esse efeito dominou a dinâmica da exo-Terra, fazendo com que sua inclinação e órbita variassem amplamente.
Mesmo a presença de um grande satélite como a nossa própria Lua não melhorou a situação da exo-Terra. De fato, piorou a situação, pois contribuiu para a instabilidade axial. Como Quarles explicou:
“O maior efeito que você veria são as diferenças nos ciclos climáticos relacionados ao comprimento da órbita. Em vez de ter eras glaciais a cada 100.000 anos como na Terra, elas podem aparecer a cada 1 milhão de anos, ser pior e durar muito mais tempo. ”
Com esses resultados em mãos, a equipe expandiu seus estudos para abranger mais os sistemas estelares. Quando se trata disso, sistemas de estrela única com vários planetas (como o Sistema Solar) são realmente muito raros. Enquanto isso, sistemas de várias estrelas são comuns, com aproximadamente 50% das estrelas no universo conhecido parecendo ter companheiros binários.
A partir disso, a equipe determinou que 87% dos exoplanetas “parecidos com a Terra” localizados em sistemas provavelmente apresentavam inclinações axiais semelhantes às da Terra – que é inclinado de forma estável a 23,4 °. Além disso, eles descobriram que, com sistemas binários no sentido mais geral, a probabilidade de as plantas sofrerem precessões suaves em sua obliquidade aumentou consideravelmente. Disse o Prof. Li:
“Em geral, a separação entre as estrelas é maior nos sistemas binários, e a segunda estrela tem menos efeito no modelo da Terra. A própria dinâmica de movimento do planeta domina outras influências, e a obliquidade geralmente tem uma variação menor. Então, isso é bastante otimista. ”
Ainda assim, más notícias para Alpha Centauri, especialmente quaisquer planetas que possam estar em órbita B. Também são más notícias para quem espera enviar uma missão para lá em um futuro não muito distante em busca de sinais de vida – como Breakthrough Starshot. No entanto, havia um pouco de esperança no estudo, uma vez que o modelo mostrou que um planeta com o tipo certo de mecânica orbital poderia suportar a vida
“A órbita e o giro planetário precisam precessar exatamente em relação à órbita binária. Há esse pequeno ponto doce – disse Quarles. “Simulamos como seria em torno de outros binários com múltiplas variações das massas das estrelas, qualidades orbitais e assim por diante. A mensagem geral foi positiva, mas não para o nosso vizinho mais próximo. ”
É um tipo de situação de boas / más notícias. Embora seja um pouco desanimador pensar que Alpha Centauri pode não ter planetas habitáveis ??(o que também parece ser o caso de Proxima b), é bom saber que 50% das estrelas no universo conhecido têm chance de apoiar vida. No final, encontrar vida extraterrestre (para não mencionar inteligência extraterrestre) tem tudo a ver com números!
Publicado em 29/11/2019
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