A descoberta histórica de um pequeno mundo que gira na zona habitável de uma estrela próxima parece fascinante. Mas fazer as malas é muito cedo.
Em um profundo desejo de descobrir novos mundos estranhos, estamos inevitavelmente tentando encontrar planetas alienígenas que tenham algumas semelhanças com nosso planeta. Agora, com a incrível descoberta de um exoplaneta com uma massa terrestre na órbita de uma estrela próxima, localizada a uma distância necessária para manter o fluido na superfície, há esperança de que conseguimos encontrar “Terra 2.0” bem no nosso limiar galáctico.
Mas, na pressa de atribuir uma semelhança terrestre a esse pequeno exoplaneta, esquecemos que a localização e a massa corretas não são suficientes para que pareçam com a Terra. E mesmo que haja água, ainda é um mundo muito estranho.
Um novo estudo, liderado por cientistas do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica (CNRS) e da Cornell University, criou simulações de computador para determinar as possíveis características de um pequeno mundo rochoso descoberto em órbita da anã vermelha Proxima Centauri. Localizado a apenas 4,2 anos-luz de Terra, o chamado Proxima b foi descoberto pelo Observatório ESO La Silla no Chile e pelos astrônomos Pale Red Dot, o que levou a uma agitação geral em agosto.
Medindo as pequenas oscilações de Proxima Centauri, o telescópio não só decifrou a massa de um exoplaneta, como também calculou seu período orbital. Com essa informação, os cientistas perceberam que o mundo gira em torno de uma anã vermelha dentro da "zona habitável" da estrela. A zona habitável da estrela é a distância de rotação da órbita do planeta, que é suficiente (não muito quente nem muito fria), de modo que a água líquida permaneça em sua superfície. As conclusões são óbvias: na Terra, onde há água, existe vida. Se Proxima B tem água em estado líquido, então a vida pode estar lá. E se olharmos para o futuro distante, um dia chegará a hora das espécies interestelares e criaremos um novo lar lá.
O que sabemos e o que não sabemos
É importante lembrar que agora temos muito pouca informação sobre o Proxima b. Sabemos que seu período orbital é de pouco mais de 11 dias (sim, o “ano” na Proxime b dura apenas 11 dias). Também sabemos que sua órbita está na zona habitável de uma estrela. Além disso, o peso aproximado também é conhecido. Mas não sabemos se há uma atmosfera ali, assim como seu tamanho físico. E se não tivermos dados sobre o tamanho físico, então não seremos capazes de calcular sua densidade média e, portanto, haverá incerteza sobre quais materiais estão no exoplaneta. Assim, para eliminar este problema, os cientistas realizaram uma simulação de um objeto com massa de 1,3 Terra (massa aproximada de Proxima b), girando em torno de uma anã vermelha, a fim de entender que forma pode tomar.
Se assumirmos que o mundo rochoso tem o menor tamanho (94% do diâmetro da Terra), então, de acordo com os modelos de formação planetária, ele consistirá de um núcleo de metal, que será 65% da massa de todo o planeta. As camadas externas são manto rochoso e uma quantidade muito pequena de água (se houver). Neste caso, Proxima b é um mundo rochoso, estéril e seco, parecido com um Mercúrio massivo. A última vez que testamos Mercúrio, não pareceu "habitável". Mas esta é apenas uma das opções. Então os pesquisadores mudaram a escala para o outro extremo. O que acontece se o tamanho físico do planeta for deslocado para o máximo? Ou seja, Proxima b pode representar um mundo com uma massa de 40% a mais que a Terra. O que então? Aqui é mais interessante.
Neste caso, o mundo seria muito menos denso, o que significa que haveria menos rocha e metal. Uma enorme fração da massa do planeta consistirá em água (mais precisamente, 50%). Seria um verdadeiro “mundo da água” no sentido mais direto dessa expressão.
Em algum lugar entre esses dois cenários (denso e devastado, ou mundo da água inchada) existe uma variante muito popular - “Terra 2.0”. É basicamente um mundo com um pequeno núcleo de metal, um manto rochoso e um oceano rico na superfície. É esse compromisso de exoplaneta que é frequentemente retratado como um instantâneo de Proxima b, tão reminiscente de nossa Terra.
Infelizmente, esse é apenas um dos cenários possíveis. Assim, com base neste estudo, podemos dizer que Proxima b não se parece muito com a Terra.
Mas mais ainda.
Os habitats não são tão habitáveis?
Só que o planeta gira em torno de uma estrela em sua zona habitável não garante que tenha as mesmas qualidades vitais que existem na Terra (não se esqueça que Marte e Vênus também giram em torno do Sol dentro de nossa zona habitável). Sistema solar ).
A órbita Proxima b está muito próxima de sua estrela. Sua natureza é monstruosa: anãs vermelhas são pequenas e, portanto, sua temperatura é menor que a de estrelas como o Sol. Portanto, a zona habitável de Proxima Centauri é muito mais compacta que a nossa ensolarada. O habitat de Proxima Centauri está dentro do Mercúrio barbeado. Se o planeta ficar tão perto do nosso Sol quente, ele irá queimar. Para um planeta orbitando Proxima Centauri, este lugar é um oásis. Mas se você girar tão perto de uma anã vermelha, começará a sentir os efeitos de algumas dificuldades de maré. Um lado de um planeta em rotação irá constantemente “olhar” para uma estrela, o que significa que a sua rotação corresponde ao seu período orbital. Um hemisfério está em constante escuridão, enquanto o outro está em constante luz. Essa situação é chamada de "rotação síncrona".
Nesse caso, vamos imaginar que o planeta orbital realmente represente um livro sobre o mundo com uma composição “terrestre”. Tem um núcleo de ferro, um manto rochoso e água suficiente na superfície para criar um oceano fluido que sustente a vida. Mas este mundo está bloqueado pelas forças de maré da sua estrela. Isto é, causa alguns problemas, não é?
Suponha que o planeta ainda tenha uma atmosfera (mais tarde), na qual um hemisfério é constantemente aquecido, e o segundo é congelado. Não parece muito bom. Muitos modelos tentaram recriar as condições difíceis da atmosfera de tal situação, e a maioria dos resultados não trazem nada de positivo. Alguns cenários prevêem furacões planetários que se assemelham a um alto-forno. Outros prevêem a presença de um deserto seco no lado voltado para a estrela e o gelo eterno no hemisfério escuro.
Globo ocular da Terra?
No entanto, existem alguns modelos planetários que poderiam dar esperança a esses desafortunados imitadores - as “segundas Terras”. Neste caso, esses planetas originais ainda serão bloqueados pelas forças de maré de suas estrelas (deserto em um hemisfério e gelo no segundo), mas haveria um intervalo entre dia e noite, quando as condições seriam ideais para formar uma faixa circular de oceano entre luz e escuridão. E pareceria um globo ocular. Em outro estudo sobre a dinâmica atmosférica de exoplanetas bloqueados, há uma conclusão de que uma situação pode surgir quando o mundo criou um “condicionador” efetivo - o ar quente de um hemisfério é distribuído ao redor do planeta de tal forma que é possível equilibrar temperaturas globais. Mas esta opção implica um alto grau de fricção entre a baixa atmosfera e as rochas abundantes, a superfície rochosa e o fluxo efetivo do ar de alta altitude.
Mas, em última análise, o truque ao examinar exoplanetas do “tipo de terra” é que, só porque as anãs vermelhas têm um tamanho pequeno, isso não significa que elas sejam obedientes. Na verdade, anãs vermelhas podem ser bastante violentas, muitas vezes em erupção com flashes poderosos, inundando quaisquer planetas próximos com radiação ionizante. Essas radiações, além dos ventos estelares inevitavelmente poderosos, provavelmente afetarão qualquer atmosfera, distanciando-se o mais possível do nosso mundo hipotético e florescente, a Terra 2.0. Sem uma atmosfera, apenas um lugar remotamente habitado neste planeta estará sob a superfície, possivelmente em um oceano subsuperficial protegido por uma crosta de gelo (como a lua de Júpiter Europa).
Mas (como a Terra), se esses planetas têm uma forte magnetosfera global, eles serão capazes de refletir o pior das tempestades de estrelas e a atmosfera tem uma chance de formação. Quem sabe
Apenas o começo
Embora haja muitos problemas em encontrar o “Earth 2.0”, estamos apenas começando a pesquisa. O obstáculo com anãs vermelhas é que é necessário criar as condições mais favoráveis para manter uma atmosfera adequada para a vida. O Proxima b é um diamante não lapidado? Agora não temos oportunidade de responder a essa pergunta. Talvez com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb da NASA em 2018, pudéssemos extrair a impressão espectroscópica da atmosfera. Mas, provavelmente, ele não terá essas oportunidades. Então poderíamos enviar uma sonda lá que confirmaria que Proxima b poderia ser um planeta habitável.
