Os cientistas que procuram sinais de vida localizada além do nosso Sistema Solar enfrentam grandes desafios, um dos quais é o de que existem centenas de bilhões de estrelas, só na nossa Galáxia, a serem consideradas.
© NASA/JPL-Caltech/Tim Pyle (ilustração de um planeta que orbita uma estrela K)
Para restringir a busca, precisam de descobrir: que tipos de estrelas têm maior probabilidade de hospedar planetas habitáveis?
Um novo estudo descobriu que uma classe particular de estrelas chamadas estrelas K, que são mais fracas que o Sol, mas mais brilhantes que as estrelas mais tênues, podem ser um alvo particularmente promissor na busca por sinais de vida.
Porquê? Em primeiro lugar, as estrelas K vivem muito tempo, de 17 a 70 bilhões de anos, em comparação com os 10 bilhões de anos do Sol, dando bastante tempo para a vida evoluir. Além disso, as estrelas K têm menos atividade extrema na sua juventude do que as estrelas mais tênues do Universo, chamadas estrelas M ou anãs vermelhas.
As estrelas M oferecem algumas vantagens na busca por planetas habitáveis. São o tipo mais comum de estrela na Galáxia, correspondendo a cerca de 75% de todas as estrelas no Universo. São também frugais com o seu combustível e podem brilhar mais de um trilhão de anos. Um exemplo de uma estrela M, TRAPPIST-1, é conhecida por abrigar sete planetas rochosos do tamanho da Terra.
Mas a juventude turbulenta das estrelas M apresenta problemas para a potencial vida. As explosões estelares, liberações explosivas de energia magnética, são muito mais frequentes e energéticas do que as estrelas jovens parecidas com o Sol. As estrelas M também são muito mais brilhantes quando são jovens, até bilhões de anos após a sua formação, com energia que poderia ferver oceanos em qualquer planeta que algum dia pudesse estar na zona habitável.
"Eu gosto de pensar que as estrelas K estão no 'ponto ideal' entre as estrelas análogas do Sol e as estrelas M," disse Giada Arney, do Goddard Space Flight Center da NASA. Arney queria descobrir o aspeto das bioassinaturas num hipotético planeta em órbita de uma estrela K.
Os cientistas consideram a presença simultânea de oxigênio e metano na atmosfera de um planeta como uma forte bioassinatura porque estes gases gostam de reagir um com o outro, destruindo-se. De modo que se os dois estão presentes numa atmosfera, isso significa que algo os está produzindo rapidamente, muito possivelmente a vida.
No entanto, como os planetas ao redor de outras estrelas (exoplanetas) são tão remotos, é necessária a presença de quantidades significativas de oxigênio e metano na atmosfera de um exoplaneta para que sejam vistos por observatórios na Terra. A análise de Arney descobriu que a bioassinatura de oxigênio-metano é provavelmente mais forte em torno de uma estrela K do que numa estrela parecida com o Sol.
Arney usou um modelo de computador que simula a química e a temperatura de uma atmosfera planetária, e como esta atmosfera responde a diferentes estrelas hospedeiras. Estas atmosferas sintéticas passaram então através de um modelo que simula o espectro do planeta para mostrar o seu possível aspeto através de futuros telescópios.
"Quando colocamos o planeta em torno de uma estrela K, o oxigênio não destrói o metano tão rapidamente, de modo que pode acumular-se mais eficazmente na atmosfera," disse Arney. "Isto ocorre porque a luz ultravioleta da estrela K não gera gases de oxigênio altamente reativos que destroem o metano tão facilmente como numa estrela parecida com o Sol."
Este sinal de oxigênio-metano mais forte também foi previsto para planetas em torno de estrelas M, mas os seus altos níveis de atividade podem tornar as estrelas M incapazes de hospedar mundos habitáveis. As estrelas K fornecem a vantagem de uma maior probabilidade de detecção simultânea de oxigênio-metano em comparação com as estrelas tipo-Sol sem as desvantagens que acompanham uma hospedeira estelar do tipo M.
Adicionalmente, os exoplanetas em torno de estrelas K serão mais fáceis de ver do que aqueles em torno de estrelas semelhantes ao Sol, simplesmente porque as estrelas K são mais tênues. "O Sol é 10 bilhões de vezes mais brilhante do que um planeta parecido com a Terra ao seu redor. É muita luz para suprimir para um planeta em órbita ser visto. Uma estrela K pode ser 'apenas' bilhões de vezes mais brilhante do que uma Terra em órbita.
Esta análise também inclui a discussão sobre quais das estrelas K próximas podem ser os melhores alvos para futuras observações. Como não temos a capacidade de viajar para planetas em torno de outras estrelas devido às suas enormes distâncias, estamos limitados à análise da luz destes planetas em busca de um sinal de vida que possa aí estar presente. Ao separar esta luz nas suas cores componentes, ou espectro, os cientistas podem identificar os constituintes da atmosfera de um planeta, já que diferentes elementos emitem e absorvem cores distintas da luz.
"Eu acho que certas estrelas próximas, como 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618 e HD 156026, podem ser alvos particularmente bons para pesquisas futuras de bioassinaturas," concluiu Arney.
Esta análise foi publicada na revista The Astrophysical Journal Letters.
Fonte: Goddard Space Flight Center
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