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Estes exoplanetas potencialmente habitáveis podem perder suas atmosferas

·3 minuto de leitura

O que é necessário para um planeta ser favorável à vida como a conhecemos? A resposta parece simples: basta observar as características da Terra. Mas os cientistas ainda não sabem ao certo o que a levou a ter esse conjunto de propriedades. Um novo estudo examinou o papel dos campos magnéticos das estrelas nesse processo e suas descobertas podem não ser muito animadoras.

Um dos principais elementos para um planeta ser considerado habitável é a atmosfera. É através dela que os raios X e ultravioleta emitidos por suas estrelas hospedeiras são absorvidos e, nesse processo, a própria atmosfera é aquecida o suficiente para se manter “presa” no planeta. Essa mesma radiação é produzida pela maioria das estrelas, enquanto geram atividade magnética que impulsiona ventos ionizados em alta velocidade.

As estrelas anãs M, o tipo mais comum, podem ter campos magnéticos muito ativos, sugerindo que planetas em suas zonas habitáveis (a faixa de distância da estrela dentro da qual a água da superfície de um planeta pode permanecer líquida) poderiam ter ambientes favoráveis. Seria ótimo saber que anãs M (geralmente uma denominação para anãs vermelhas, embora a terminologia possa variar) são bons alvos para se procurar por vida alienígena, elas são relativamente frias e, portanto, suas zonas habitáveis ficam mais perto delas.

Exoplaneta orbitando uma anã vermelha (Imagem: Reprodução/AIP/ J. Fohlmeister)
Exoplaneta orbitando uma anã vermelha (Imagem: Reprodução/AIP/ J. Fohlmeister)

Isso significa que planetas que orbitam anãs M em suas zonas habitáveis, ou seja, os melhores candidatos nessa categoria de estrela, estarão mais perto da estrela do que a Terra em relação ao Sol. Como consequência, eles são vulneráveis ​​aos efeitos da fotoevaporação — a evaporação parcial ou total da atmosfera pela radiação estelar. Mas para ter certeza, é preciso realizar simulações e estudos testando todas as combinações e variáveis possíveis.

Uma equipe de astrônomos modelou os efeitos de um vento estelar em um exoplaneta com uma atmosfera rica em hidrogênio orbitando perto de uma anã M. Essa configuração foi escolhida porque alguns teóricos cogitam que com envelopes consideráveis de hidrogênio ou hélio, os planetas na zona habitável dessa categoria de estrela teriam mais chances, porque a fotoevaporação removeria o suficiente desses gases e manteria o necessário para eventuais habitantes.

Como exemplo, a equipe usou o sistema TRAPPIST-1, formado por uma estrela anã M com sete planetas em sua órbita, sendo seis deles próximos o suficiente para estar em sua zona habitável. A simulação mostrou que o vento estelar pode, na verdade, gerar fluxos de vazamentos da atmosfera do planeta, graças às forças do campo magnético dessas estrelas e do próprio planeta.

Na simulação, os cientistas descobriram que o vento estelar da anã M e a distribuição de plasma ejetado por ela pode prejudicar o planeta em sua zona habitável. O vazamento resulta em uma ampla variedade de configurações da magnetosfera do planeta e afeta a distribuição do plasma estelar, dependendo das condições do vento estelar. Essas condições por sua vez, podem mudar com frequência ao longo da órbita do planeta.

Esses mecanismos podem ser observados e estudados por meio de linhas de hidrogênio atômico no ultravioleta, então os astrônomos podem contar com telescópios equipados com filtros para observação neste comprimento de onda, para compreender melhor essas interações e suas consequências para os mundos candidatos a exoplanetas habitáveis. Mas não é simples interpretar as observações.

Comparação entre o Sistema Solar e o sistema TRAPPIST-1
Comparação entre o Sistema Solar e o sistema TRAPPIST-1

Sistemas como o TRAPPIST-1 estão sujeitos a exibir “uma gama diversificada de propriedades atmosféricas e algumas das condições físicas que podem variar em escalas de tempo curtas”, tão curtas quanto uma hora, segundo explicam os autores no estudo publicado no The Astrophysical Journal. Isso torna ainda mais complicado entender o que está sendo observado nos trânsitos de exoplanetas — o principal método de detectar um mundo que orbita uma estrela que não o Sol e observar sua atmosfera.

Para ajudar a resolver a questão, os pesquisadores destacam que, em observações de trânsito planetário nas estrelas anãs M, mais especificamente nos estudos da atmosfera desses mundos, é necessário usar efeitos magnéticos em modelos tridimensionais de sistemas estelares.

Fonte: Canaltech

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