Um exoplaneta que poderá hospedar vida

  Foi recentemente descoberto um exoplaneta onde poderá valer a pena procurar sinais de vida. Análises efetuadas por uma equipa liderada pela astrónoma Diana Kossakoski do Instituto Max Planck para Astronomia descrevem um planeta que orbita a sua estrela hospedeira, a anã vermelha Wolf 1069, na zona habitável. 

Ilustração artística de um exoplaneta rochoso com a massa da Terra, como Wolf 1069 b, em órbita de uma estrela anã vermelha. Caso o planeta tenha sido capaz de reter a sua atmosfera, há grandes probabilidades de ter água líquida e condições habitáveis numa vasta área do seu lado diurno. Crédito: NASA/Centro de Pesquisa Ames/Daniel Rutter

Esta zona inclui distâncias em torno da estrela para as quais pode existir água líquida à superfície do planeta. Além disso, o planeta, chamado Wolf 1069 b, tem uma massa semelhante à da Terra. Muito provavelmente, este é um planeta rochoso que também pode ter uma atmosfera. Isto torna-o um dos poucos alvos promissores onde procurar sinais de condições favoráveis à vida e bioassinaturas. 

Quando os astrónomos procuram planetas para lá do nosso Sistema Solar, estão particularmente interessados em planetas semelhantes à Terra. Dos mais de 5000 exoplanetas descobertos até agora, apenas cerca de uma dúzia têm uma massa semelhante à da Terra e habitam na zona habitável, a gama de distâncias, num sistema planetário, onde a água pode manter a sua forma líquida à superfície do planeta. Com Wolf 1069 b, temos mais um candidato na lista de exoplanetas sobre os quais a vida poderá ter evoluído. 

Um planeta com dia e noite eternos 

A deteção de planetas com baixa massa continua a ser um grande desafio. Diana Kossakowski e a sua equipa no Instituto Max Planck para Astronomia em Heidelberg assumiram esta tarefa. Como parte do projeto Carmenes, foi desenvolvido um instrumento especificamente para a procura de mundos potencialmente habitáveis. A equipa Carmenes está a utilizar este aparelho no Observatório de Calar Alto, na Espanha. "Quando analisámos os dados da estrela Wolf 1069, descobrimos um sinal claro e de baixa amplitude do que parece ser um planeta com aproximadamente a massa da Terra", disse Diana Kossakowski. 

"Orbita a estrela em cerca de 15,6 dias a uma distância equivalente a quinze avos da separação entre a Terra e o Sol". Os resultados do estudo foram agora publicados na revista Astronomy & Astrophysics. 

De acordo com o estudo, a superfície da estrela anã é relativamente fria e, por isso, parece laranja-avermelhada. "Como resultado, a chamada zona habitável desloca-se para mais perto", explica Kossakowski. Apesar da sua pequena distância à estrela, o planeta Wolf 1069 b recebe, portanto, apenas cerca de 65% da energia que a Terra recebe do Sol. Estas condições especiais tornam os planetas em torno de anãs vermelhas como Wolf 1069 potencialmente amigáveis à vida. 

Além disso, todos eles podem partilhar uma propriedade especial: têm provavelmente bloqueio de marés. Por outras palavras, o planeta tem sempre a mesma face voltada para a estrela, enquanto a outra nunca "vê" a estrela. Portanto, há um dia eterno, enquanto do outro lado é sempre noite. Esta é também a razão pela qual vemos sempre o mesmo lado da Lua. 

Simulações climáticas para exoplanetas 

Se se assumir que Wolf 1069 b é um planeta "nu" e rochoso, a temperatura média mesmo no lado virado para a estrela seria de apenas -23º C. Contudo, de acordo com os conhecimentos atuais, é bem possível que Wolf 1069 b tenha formado uma atmosfera. Sob esta hipótese, a sua temperatura pode subir para 13º C, como demonstram as simulações por computador com modelos climáticos. Nestas circunstâncias, a água continuaria líquida e as condições favoráveis à vida poderiam prevalecer, porque a vida como a conhecemos depende da água. 

Mapa simulado da temperatura à superfície de Wolf 1069 b, assumindo uma atmosfera semelhante à da Terra. O mapa está centrado num ponto que está sempre virado para a estrela. As temperaturas são dadas em Kelvin. 273,15 K corresponde a 0º Celsius. A água líquida seria possível à superfície do planeta dentro do círculo vermelho. Crédito: Kossakowski et al. (2023)/Instituto Max Planck para Astronomia

Uma atmosfera não é apenas uma condição prévia para o aparecimento da vida de um ponto de vista climático. Também protegeria Wolf 1069 b da radiação eletromagnética altamente energética e das partículas que destroem possíveis biomoléculas. A radiação e as partículas ou provêm do espaço interestelar ou da estrela central. Se a radiação da estrela for demasiado intensa, pode também despojar a atmosfera de um planeta, como aconteceu em Marte. 

Mas, como anã vermelha, Wolf 1069 emite apenas radiação relativamente fraca. Assim, neste planeta recentemente descoberto pode ter sido preservada uma atmosfera. É até possível que o planeta tenha um campo magnético que o protege das partículas carregadas do vento estelar. Muitos planetas rochosos têm um núcleo líquido, o que gera um campo magnético através do efeito dínamo, semelhante ao do planeta Terra. 

A difícil procura por exoplanetas com a massa da Terra 

Tem havido um enorme progresso na busca por exoplanetas desde que o primeiro deste tipo foi descoberto há 30 anos. Ainda assim, as assinaturas que os astrónomos procuram a fim de detetar planetas com massas e diâmetros semelhantes à Terra são relativamente difíceis de extrair dos dados. A equipa Carmenes está à procura de pequenas mudanças periódicas no espectro estelar. Espera-se que estas mudanças surjam quando um companheiro "puxa" a estrela hospedeira, fazendo com que oscile. Como resultado, a frequência da luz medida a partir da Terra muda devido ao efeito Doppler. 

No caso de Wolf 1069 e do seu recém-descoberto planeta, estas flutuações são suficientemente grandes para serem medidas. Uma das razões é que a diferença de massa entre a estrela e o planeta é relativamente pequena, fazendo com que a estrela oscile em torno do centro de massa do sistema de forma mais pronunciada do que em outros casos. A partir do sinal periódico, a massa do planeta também pode ser estimada. 

Ilustração que compara três sistemas exoplanetários de estrelas anãs vermelhas que hospedam planetas de massa terrestre. Os anéis verdes indicam as zonas habitáveis individuais. Crédito: Departamento gráfico do Instituto Max Planck para Astronomia/J. Neidel

Apenas um punhado de candidatos para futura caracterização exoplanetária 

A uma distância de 31 anos-luz, Wolf 1069 b é o sexto planeta, de massa terrestre e na zona habitável, mais próximo de nós. Pertence a um pequeno grupo de objetos, como Proxima Centauri b e TRAPPIST-1 e, que são candidatos a buscas por bioassinaturas. No entanto, tais observações estão atualmente para lá das capacidades da investigação astronómica. "Teremos provavelmente de esperar mais dez anos por isto", salienta Kossakowski. O ELT (Extremely Large Telescope), atualmente em construção no Chile, poderá ser capaz de estudar a composição das atmosferas destes planetas e possivelmente até detetar evidências moleculares de vida.

Fonte: mpg.de