As explosões estelares não impedem a existência de vida

Centro de Voo Espacial Goddard da NASA/S. Wiessinger

Conceito artístico de uma série de poderosas proeminências estelares.

De acordo com um novo estudo da Universidade Northwestern, embora violentas e imprevisíveis, as proeminências estelares emitidas pela estrela hospedeira de um planeta não impedem necessariamente a formação de vida.

Emitidas pelas estrelas, as proeminências estelares são flashes repentinos de energia magnética. Na Terra, estas erupções solares às vezes danificam satélites e interrompem as comunicações de rádio.

No entanto, noutras partes do Universo, estes robustos surtos estelares também têm a capacidade de esgotar e destruir gases atmosféricos, como o ozono, o que pode permitir que níveis prejudiciais de radiação ultravioleta penetrem na atmosfera de um planeta, diminuindo assim as suas chances de abrigar vida à superfície.

Ao combinar a química atmosférica 3D e a modelagem climática com dados de proeminências de estrelas distantes, uma equipa liderada pela Universidade Northwestern descobriu que as proeminências estelares podem ter um papel importante na evolução a longo prazo da atmosfera e da habitabilidade de um planeta.

“Comparámos a química atmosférica de planetas que passam por eventos estelares frequentes com planetas que não são atingidos por estes surtos,” disse Howard Chen, autor principal do estudo e da Universidade Northwestern. “A química atmosférica a longo prazo é muito diferente.”

“Descobrimos que as explosões estelares podem não impedir a existência de vida,” acrescentou Daniel Horton, autor sénior do estudo. “Em alguns casos, as proeminências não corroem todo o ozono atmosférico. A vida à superfície ainda pode ter uma chance de sucesso”.

O estudo foi publicado no passado dia 21 de dezembro na revista Nature Astronomy. É um esforço conjunto entre investigadores da Norhtwestern, da Universidade do Colorado em Boulder, da Universidade de Chicago, do MIT (Massachusetts Institute of Technology) e do NExSS (Nexus for Exoplanet System Science) da NASA.

Todas as estrelas – incluindo o nosso próprio Sol – libertam proeminências, ou libertam energia armazenada aleatoriamente. Felizmente para nós, terráqueos, as proeminências solares geralmente têm um impacto mínimo no planeta.

O nosso Sol é mais como um gigante gentil,” disse Allison Youngblood, astrónoma da Universidade do Colorado em Boulder e coautora do estudo. “É mais velho e não tão ativo quanto estrelas mais jovens e mais pequenas. A Terra também tem um campo magnético forte, que desvia os ventos prejudiciais do Sol.”

Infelizmente, a maioria dos exoplanetas potencialmente habitáveis não tem tanta sorte. Para os planetas potencialmente abrigarem vida, têm que estar perto o suficiente de uma estrela para que a sua água não congele – mas não tão perto que a água evapore.

“Estudámos planetas que orbitam dentro das zonas habitáveis de estrelas anãs M e K – as estrelas mais comuns do Universo,” explicou Horton.

“As zonas habitáveis em torno destas estrelas são mais estreitas porque as estrelas são mais pequenas e menos poderosas do que estrelas como o nosso Sol. Por outro lado, pensa-se que as estrelas anãs M e K tenham atividade mais frequente que o nosso Sol, e os seus planetas com bloqueio de maré provavelmente não terão campos magnéticos para ajudar a desviar os seus ventos estelares.”

Chen e Horton realizaram anteriormente um estudo das médias climáticas a longo prazo dos sistemas estelares das anãs M. No entanto, as proeminências ocorrem em escalas de tempo de horas ou dias.

Embora estas breves escalas de tempo possam ser difíceis de simular, a incorporação dos efeitos destes surtos é importante para formar uma imagem mais completa das atmosferas exoplanetárias. Isto é realizado através da incorporação de dados, nas simulações dos modelos, de proeminências estelares do TESS (Transiting Exoplanet Satellite Survey) da NASA, lançado em 2018.

Se houver vida nestes exoplanetas de anãs M e K, os trabalhos anteriores levantam a hipótese de que proeminências estelares podem torná-los mais fáceis de detetar. Por exemplo, as proeminências estelares podem aumentar a abundância de gases indicadores de vida (como dióxido de azoto, óxido nitroso e ácido nítrico) de níveis impercetíveis para detetáveis.

“Os eventos climatéricos espaciais são normalmente vistos como prejudiciais para a habitabilidade,” disse Chen. “Mas o nosso estudo mostrou quantitativamente que algum clima espacial pode realmente ajudar-nos a detetar assinaturas de gases importantes que podem significar processos biológicos.”

Este estudo envolve investigadores com uma ampla variedade de especialidades e experiências, incluindo cientistas climáticos, cientistas exoplanetários, astrónomos, teóricos e observadores.

“Este projeto foi resultado de um fantástico esforço coletivo de equipa,” disse Eric T. Wolf, cientista planetário da Universidade do Colorado em Boulder e coautor do estudo. “O nosso trabalho destaca os benefícios dos esforços interdisciplinares ao investigar as condições em exoplanetas.”

// CCVAlg

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