Quase meio século atrás, os criadores de Star Wars imaginaram um planeta que sustentava a vida, Tatooine, orbitando um par de estrelas. Agora, 44 anos depois, os cientistas encontraram novas evidências de que cinco sistemas conhecidos com várias estrelas, Kepler-34, -35, -38, -64 e -413, são possíveis candidatos para sustentar a vida.
Uma estrutura matemática recentemente desenvolvida permitiu aos pesquisadores da New York University Abu Dhabi e da University of Washington mostrar que esses sistemas – entre 2764 e 5933 anos-luz da Terra, nas constelações de Lyra e Cygnus – suportam uma “Zona Habitável” permanente, uma região em torno de estrelas nas quais a água líquida poderia persistir na superfície de quaisquer planetas semelhantes à Terra ainda não descobertos. Destes sistemas, o Kepler-64 é conhecido por ter pelo menos quatro estrelas orbitando uma à outra em seu centro, enquanto as outras têm duas estrelas. Todos são conhecidos por terem pelo menos um planeta gigante do tamanho de Netuno ou maior. Este estudo, publicado na Frontiers in Astronomy and Space Sciences, é uma prova de princípio de que a presença de planetas gigantes em sistemas binários não exclui a existência de mundos potencialmente sustentadores de vida.
“É muito mais provável que a vida evolua em planetas localizados dentro da Zona Habitável de seu sistema, assim como a Terra. Aqui, investigamos se existe uma Zona Habitável em nove sistemas conhecidos com duas ou mais estrelas orbitadas por planetas gigantes. Mostramos pela primeira vez que Kepler-34, -35, -64, -413 e especialmente Kepler-38 são adequados para hospedar mundos semelhantes à Terra com oceanos”, diz o autor correspondente Dr. Nikolaos Georgakarakos, pesquisador associado da Divisão de Ciência da New York University Abu Dhabi.
O consenso científico é que a maioria das estrelas hospeda planetas. Desde 1992, exoplanetas foram descobertos em um ritmo acelerado: 4375 foram confirmados até agora, dos quais 2662 foram detectados pela primeira vez pelo telescópio espacial Kepler da NASA durante sua missão de 2009-2018 para pesquisar a Via Láctea. Outros exoplanetas foram encontrados pelo telescópio TESS da NASA e missões de outras agências, enquanto a Agência Espacial Europeia deve lançar sua nave espacial PLATO para procurar exoplanetas até 2026.
Doze dos exoplanetas descobertos pelo Kepler são “circumbinários”, ou seja, orbitam um par próximo de estrelas. Os sistemas binários são comuns e estima-se que representem entre metade e três quartos de todos os sistemas estelares. Até agora, apenas exoplanetas gigantes foram descobertos em sistemas binários, mas é provável que planetas e luas menores como a Terra simplesmente tenham escapado da detecção. Espera-se que as interações gravitacionais em sistemas multi-estrelas, especialmente se contiverem outros corpos grandes, como planetas gigantes, tornem as condições mais hostis à origem e sobrevivência da vida: por exemplo, os planetas podem colidir com as estrelas ou escapar da órbita, enquanto aqueles exoplanetas semelhantes à Terra que sobrevivem desenvolverão órbitas elípticas, experimentando fortes mudanças cíclicas na intensidade e espectro de radiação.
“Já sabemos há algum tempo que sistemas estelares binários sem planetas gigantes têm o potencial de abrigar mundos habitáveis. O que mostramos aqui é que em uma grande fração desses sistemas, planetas semelhantes à Terra podem permanecer habitáveis mesmo na presença de gigantes planetas “, diz o co-autor Prof Ian Dobbs-Dixon, também na New York University Abu Dhabi.
Georgakarakos et al. aqui, aproveite pesquisas anteriores para prever a existência, localização e extensão da Zona Habitável permanente em sistemas binários com planetas gigantes. Eles primeiro derivam equações que levam em consideração a classe, massa, luminosidade e distribuição de energia espectral das estrelas; o efeito gravitacional adicionado do planeta gigante; a excentricidade (isto é, o grau de elipticidade da órbita), o semieixo maior e o período da órbita hipotética de um planeta semelhante à Terra; a dinâmica da intensidade e do espectro da radiação estelar que incide sobre sua atmosfera; e sua “inércia climática”, ou seja, a velocidade com que a atmosfera responde às mudanças na irradiação. Eles então olham para nove sistemas estelares binários conhecidos com planetas gigantes, todos descobertos pelo telescópio Kepler, para determinar se Zonas Habitáveis existem neles e são “silenciosas o suficiente” para abrigar mundos potencialmente sustentadores de vida.
Os autores mostram pela primeira vez que existem zonas habitáveis permanentes em Kepler-34, -35, -38, -64 e -413. Essas zonas têm entre 0,4-1,5 unidades astronômicas (au) de largura, começando a distâncias entre 0,6-2 au do centro de massa das estrelas binárias.
“Em contraste, a extensão das Zonas Habitáveis em dois outros sistemas binários, Kepler-453 e -1661, é aproximadamente a metade do tamanho esperado, porque os planetas gigantes nesses sistemas desestabilizariam as órbitas de mundos habitáveis adicionais. Pela mesma razão Kepler -16 e -1647 não podem hospedar planetas habitáveis adicionais. Claro, existe a possibilidade de que exista vida fora da zona habitável ou em luas orbitando os próprios planetas gigantes, mas isso pode ser um terreno menos desejável para nós “, diz co-autor Dr. Siegfried Eggl da Universidade de Washington.
“Nosso melhor candidato para hospedar um mundo potencialmente habitável é o sistema binário Kepler-38, a aproximadamente 3.970 anos-luz da Terra, e conhecido por conter um planeta do tamanho de Netuno”, disse Georgakarakos.
“Nosso estudo confirma que mesmo sistemas estelares binários com planetas gigantes são alvos quentes na busca pela Terra 2.0. Cuidado, Tatooine, estamos chegando!”
Publicado em 16/04/2021 10h35
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