Um foguete da NASA observará uma estrela próxima para aprender como a luz das estrelas afeta a atmosfera dos exoplanetas – informação chave na busca por vida fora de nosso sistema solar.
Usando um instrumento atualizado lançado pela primeira vez em 2019, a missão tem um novo alvo: Procyon A, a estrela mais brilhante da constelação de Canis Minor. Mas a questão permanece a mesma: como a luz de uma estrela afeta os sinais potenciais de vida nos planetas que a orbitam?
O Espectrógrafo de Imagem Suborbital para a região de Transição Irradiance from Nearby Exoplanet Stars, ou SISTINE-2, missão terá sua primeira oportunidade de lançamento do White Sands Missile Range no Novo México em 8 de novembro.
Responder à questão de saber se existe vida em outras partes do universo está repleto de desafios técnicos. Ainda não podemos viajar para planetas ao redor de outras estrelas, chamados exoplanetas, para ver por nós mesmos. Nem nossos telescópios são poderosos o suficiente para ver suas superfícies.
Em vez disso, os astrônomos olham para a atmosfera de um exoplaneta, vasculhando em busca de vestígios de substâncias químicas associadas à vida. Água, metano, oxigênio, ozônio e outros chamados biomarcadores produzem padrões únicos de luz que os telescópios podem detectar à distância. Mas, para interpretá-los corretamente, os astrônomos devem olhar para a estrela do planeta.
“A interação entre a atmosfera do planeta e a luz ultravioleta da estrela hospedeira determina quais gases são os melhores biomarcadores”, disse Kevin France, astrofísico da Universidade do Colorado em Boulder e principal investigador da missão.
Alguns comprimentos de onda ultravioleta (UV), por exemplo, podem quebrar o dióxido de carbono, liberando um único átomo de oxigênio para se combinar com outros e formar oxigênio molecular (feito de dois átomos de oxigênio) ou ozônio (feito de três). Estrelas que emitem luz suficiente podem criar biomarcadores espúrios em seus planetas, enviando astrônomos para buscas nos lugares errados.
A equipe SISTINE visa evitar esse dilema criando um guia para os comprimentos de onda que cada tipo de estrela emite. Existem muitos tipos diferentes de estrelas e ainda não temos uma imagem completa de sua emissão de luz ou como ela varia ao longo do tempo. Com um catálogo da luz das estrelas, os cientistas podem estimar se um biomarcador detectado é um sinal potencial de vida ou um falso sinal produzido pela luz das estrelas incômodas.
Em seu próximo vôo, o SISTINE-2 observará o Procyon A, a cerca de 11,5 anos-luz de distância. Procyon A é uma estrela do tipo F, ligeiramente maior, mais quente e mais brilhante que o nosso sol. Embora não tenha nenhum exoplaneta conhecido, estudar o Procyon A pode nos ajudar a entender as estrelas do tipo F e seus exoplanetas em todo o universo.
“Conhecer os espectros ultravioleta dessas estrelas nos ajudará a encontrar os ambientes estrela-planeta mais promissores com os futuros observatórios da NASA”, disse France.
SISTINE-2 compreende um telescópio e um instrumento conhecido como espectrógrafo, que divide a luz em suas cores separadas. SISTINE-2 terá como foco a luz ultravioleta de 100 a 160 nanômetros, uma faixa que inclui comprimentos de onda conhecidos por produzirem biomarcadores positivos falsos. Ao combinar seus dados com observações existentes de raios-X, ultravioleta extremo e luz visível de outras estrelas do tipo F, a equipe espera montar um espectro de referência que ajudará os astrônomos a interpretar biomarcadores em exoplanetas orbitando estrelas do tipo F.
SISTINE-2 também está testando hardware. Antes do voo de 2019, a equipe aplicou um revestimento óptico aprimorado de fluoreto de lítio nos espelhos do instrumento para melhorar sua refletividade UV. Os resultados, cerca de três anos depois, ajudam a avaliar se esse revestimento especializado pode ser adequado para missões espaciais maiores e de longa duração.
Como em seu voo de 2019, o instrumento será lançado em um foguete de sondagem, um pequeno foguete suborbital que faz breves observações no espaço antes de cair de volta à Terra. Subindo a uma altitude estimada de cerca de 174 milhas (280 quilômetros) para acessar a luz ultravioleta, de outra forma absorvida por nossa atmosfera, o SISTINE-2 observará o Procyon A por cerca de cinco minutos. O instrumento então cairá de volta à Terra, descendo de pára-quedas para recuperação e recondicionamento.
A equipe espera um pouso suave para ajudar em uma rápida reviravolta para estar pronta para seu terceiro lançamento em julho de 2022, do Centro Espacial de Arnhem em Nhulunbuy, Austrália. Lá, um instrumento SISTINE recondicionado observará Alfa Centauri A e B, estrelas do tipo G e K, respectivamente, semelhantes e ligeiramente mais frias que o nosso Sol, e as estrelas mais próximas de nós. Este sistema também é o lar de Proxima Centauri, uma estrela anã vermelha fria orbitada pelo exoplaneta mais próximo conhecido, Proxima B. Essas observações irão adicionar entradas adicionais ao crescente catálogo de estrelas – etapas pequenas, mas críticas na busca por vida.
Publicado em 06/11/2021 19h44
Artigo original:
Estudo original: