5139: Sinais preliminares de um planeta na zona habitável de Alpha Centauri A

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Alpha Centauri A (esquerda) e Alpha Centauri B fotografadas pelo Telescópio Espacial Hubble. Localizadas na direcção de constelação de Centauro, a uma distância de 4,3 anos-luz, o par estelar orbita o centro de gravidade comum a cada 80 anos, com uma distância média de aproximadamente 11 vezes a distância Terra-Sol.
Crédito: NASA/ESA/Hubble

Uma equipa internacional de astrónomos encontrou sinais de que poderá existir um planeta na zona habitável de Alpha Centauri AB, um sistema binário a uns meros 4,37 anos-luz de distância. Poderá ser um dos planetas na zona habitável mais próximos até à data, embora a ser confirmado não seja muito parecido com a Terra.

Alpha Centauri é o sistema estelar mais próximo do nosso Sistema Solar, contendo três estrelas diferentes. Estas são Alpha Centauri A e B, estrelas parecidas com o Sol que formam um binário íntimo uma em torno da outra a cerca de 4,37 anos-luz de distância. E também hospeda Proxima Centauri, uma pequena anã vermelha que até está mais próxima do Sol (a 4,24 anos-luz de distância) e tem uma relação gravitacional muito mais “solta” com as outras duas estrelas.

Sabemos que Proxima Centauri alberga dois planetas, um dos quais (Proxima b) parece ser um exoplaneta do tamanho da Terra na zona habitável (a gama de distâncias orbitais onde a água líquida pode existir à superfície de um planeta rochoso). Mas pensa-se que Proxima b sofre bloqueio de marés e é inundado por ventos estelares, o que significa que é improvável que seja habitável.

O potencial do sistema Alpha Centauri AB para hospedar mundos propícios à vida sempre intrigou os cientistas, mas nenhum exoplaneta conhecido foi aí encontrado – em parte porque a proximidade significava que era demasiado brilhante para os astrónomos examinarem eficazmente quaisquer objectos planetários na área. Mas num artigo publicado a semana passada na revista Nature Communications, uma equipa internacional de astrónomos usando o VLT (Very Large Telescope) do ESO no Chile encontrou um sinal de imagem térmica brilhante oriundo da zona habitável de Alpha Centauri A.

O sinal foi derivado através do NEAR (Near Earths in the Alpha Center Region), um projeto de 3 milhões de dólares financiado pelo ESO e pela iniciativa Breakthrough Watch, que visa procurar planetas rochosos do tamanho da Terra em torno de Alpha Centauri e de outros sistemas estelares até 20 anos-luz do Sol.

O NEAR promoveu actualizações do VLT que incluíram um coronógrafo térmico, que pode bloquear a luz estelar e procurar assinaturas de calor provenientes de objectos planetários à medida que estes refletem a luz das suas estrelas. Este encontrou o sinal em torno de Alpha Centauri A após analisar 100 horas de dados.

No entanto, a existência do planeta ainda não foi verificada, pelo que ainda nem tem nome. O novo sinal sugere que é do tamanho de Neptuno. Isto significa que não estamos a falar de um mundo parecido com a Terra, mas um quente gigante gasoso cinco a sete vezes maior que a Terra. Se albergasse vida, provavelmente seria vida microbiana que vagueava pelas nuvens. E o sinal pode muito bem ser provocado por uma série de outras explicações, como poeira cósmica quente, um objeto mais distante no plano de fundo, ou fotões perdidos.

A confirmação ou refutação da existência do planeta não deverá ser muito difícil – os astrónomos simplesmente têm que observar o objecto novamente e verificar se a sua nova posição corresponde à de uma órbita. Ainda não se sabe quando qualquer tipo de investigação de acompanhamento terá lugar.

Astronomia On-line
16 de Fevereiro de 2021


O “mau tempo” espacial pode impossibilitar vida em Proxima Centauri b

CIÊNCIA/ASTRONOMIA

Cinco das 36 antenas do ASKAP com uma vista da Via Láctea. O Cruzeiro do Sul e as estrelas guia são visíveis logo acima da antena central da imagem.
Crédito: CSIRO/Alex Cherney

Se olhar para o céu do hemisfério sul poderá ver as estrelas “guia” que apontam para a constelação do Cruzeiro do Sul. Uma destas guias é Alpha Centauri, que é na verdade um par de estrelas parecidas com o Sol que estão demasiado próximas uma da outra para serem distinguíveis à vista desarmada.

O sistema Alpha Centauri também tem um terceiro membro estelar: Proxima Centauri, que orbita as duas estrelas centrais num percurso muito largo. Esta é a vizinha mais próxima do Sol, a uma distância de apenas 4,2 anos-luz.

É possível que um dos planetas de Proxima Centauri seja adequado para a vida. No entanto, recentemente foi detectada em Proxima Centauri a assinatura de um clima espacial violento, o que implica que um planeta em órbita pode ser atingido por perigosas partículas e campos magnéticos.

A nossa vizinha não é como o Sol

O nosso Sol é uma estrela anã amarela relativamente vulgar, hospedando o único planeta com vida conhecido no Universo: a nossa Terra.

Proxima Centauri é muito diferente. É uma estrela anã vermelha, com um apenas 15% do diâmetro do Sol, e uma temperatura à superfície de 3000 K, muito mais fria do que os 6000 K do Sol.

Dado que Proxima Centauri é relativamente fria, a sua zona habitável – onde a temperatura é ideal para a existência de água líquida à superfície de um planeta rochoso – corresponde a cerca de 1/20 da distância Terra-Sol. Existe um grande interesse em planetas na zona habitável de uma estrela porque a água líquida é necessária para a vida como a conhecemos.

Sabemos que Proxima Centauri tem pelo menos dois planetas: Proxima Centauri b, uma “super-Terra” rochosa localizada no meio da zona habitável, e Proxima Centauri c, um “sub-Neptuno” localizado mais longe.

Durante anos, os astrónomos suspeitaram que planetas como Proxima Centauri b pudessem ser um lugar perigoso para a vida porque estão demasiado perto das suas estrelas hospedeiras. Muitas anãs vermelhas produzem erupções frequentes e poderosas – surtos intensos de radiação que viajam para o espaço. Caso planetas como Proxima Centauri b não tenham características protectoras, como uma densa atmosfera ou um forte campo magnético, são expostos a níveis perigosos de radiação.

Mas como é o clima em torno destas estrelas?

O “clima espacial” das anãs vermelhas é outro factor importante para determinar o quão hospitaleiras são para a vida. Embora as proeminências envolvam intensas explosões de luz, os eventos do clima espacial significam que o campo magnético e as partículas carregadas da estrela podem interagir directamente com os planetas.

Os eventos mais energéticos do clima espacial são conhecidos como ejecções de massa coronal (ou EMCs). Estas erupções massivas escapam da atmosfera de uma estrela e viajam pelo espaço a milhões de quilómetros por hora.

Se as condições do clima espacial forem suficientemente extremas, a atmosfera planetária pode ser destruída e o seu campo magnético empurrado para trás, deixando a superfície exposta a uma mortal radiação estelar.

Desde a década de 1970 que são detectadas EMCs em torno do Sol, mas a detecção de eventos do clima espacial em torno de estrelas distantes é muito mais difícil.

Para actualizações sobre o clima, sintonize o rádio

As EMCs do Sol produzem surtos característicos de ruído no rádio, como rajadas do “tipo II” e “tipo IV”. Ao detectarmos assinaturas semelhantes noutras estrelas, podemos identificar indirectamente EMCs estelares.

No início de 2019, uma equipa da Universidade de Sydney apontou os seus telescópios a Proxima Centauri durante 11 noites. Usaram o novo radiotelescópio ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) da CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation), bem como o Telescópio Zadko, o Telescópio ANU de 2,3 metros e o TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) da NASA.

O seu objectivo era detectar a assinatura de uma EMC.

Na noite de 2 de maio de 2019, observaram uma grande proeminência óptica com uma produção total de energia estimada em 16 quatriliões de joules. No Sol, erupções assim tão grandes ocorrem apenas uma vez a cada 10 ou 20 anos. Mas em Proxima Centauri, ocorrem a cada poucas semanas.

Usando o ASKAP, os cientistas observaram uma sequência espectacular de intensos surtos de rádio.

Com os detalhes surpreendentes revelados com o ASKAP, puderam ver que haviam detectado até agora o melhor exemplo de uma explosão parecida à do tipo solar IV, noutra estrela.

Esta rajada de ondas rádio indica que o clima espacial em torno de Proxima Centauri é bastante violento.

“Uma só andorinha não faz o verão”

Em 1859, os astrónomos britânicos Richard Carrington e Richard Hodgson fizeram as primeiras observações de uma proeminência solar, que foi seguida por uma enorme tempestade espacial chamada “Evento Carrington”. Sabemos agora que a tempestade foi provocada por uma grande ejecção de massa coronal que atingiu a Terra.

Carrington notou a coincidência entre estes eventos extraordinários, mas foi cauteloso ao fazer qualquer ligação entre eles, famosamente afirmando que “uma só andorinha não faz o verão”. Os investigadores encontram-se agora numa situação idêntica à de Carrington.

Observaram uma assinatura de um surto de rádio que implica uma EMC de Proxima Centauri. Mas para confirmar a relação destes surtos estelares de rádio com as EMCs, precisam de obter informações noutros comprimentos de onda. Assim que o puderem fazer, saberemos exactamente quão perigoso é viver ao lado de uma estrela como Proxima Centauri.

Astronomia On-line
11 de Dezembro de 2020


642: CHANDRA EXPLORA SISTEMA ESTELAR MAIS PRÓXIMO EM BUSCA DE POSSÍVEIS PERIGOS

 

Na busca da Humanidade por vida para lá do nosso Sistema Solar, um dos melhores lugares considerados pelos cientistas é Alpha Centauri, um sistema que contém as três estrelas mais próximas do Sol.

Um novo estudo que envolveu a monitorização de Alpha Centauri por mais de uma década pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA fornece notícias encorajadoras sobre um aspecto chave da habitabilidade planetária. O estudo indica que quaisquer planetas em órbita das duas estrelas mais brilhantes no sistema Alpha Cen provavelmente não serão atingidos por grandes quantidades de raios-X das suas estrelas hospedeiras. Os raios-X e os efeitos do “clima espacial” são nocivos para a vida desprotegida, directamente através de doses elevadas de radiação e indirectamente através da remoção de atmosferas planetárias (um destino que se pensa ter acontecido em Marte).

Alpha Centauri é um sistema triplo localizado a pouco mais de 4,3 anos-luz, ou cerca de 4,1 biliões de quilómetros da Terra. Embora esta seja uma grande distância em termos terrestres, o sistema está muito mais perto do que a mais próxima estrela do tipo solar.

“Por estar relativamente perto, o sistema Alpha Centauri é visto por muitos como o melhor candidato a explorar em busca de sinais de vida,” realça Tom Ayres, da Universidade do Colorado em Boulder. “A questão é, vamos encontrar planetas num ambiente propício à vida como a conhecemos?”

As estrelas no sistema Alpha Centauri incluem um par chamado “A” e “B” (abreviação AB) que orbitam relativamente perto uma da outra. Alpha Cen A é um gémeo semelhante ao nosso Sol em quase todos os sentidos, incluindo a idade, enquanto Alpha Cen B é um pouco menor e mais fraca, mas ainda bastante parecida com o Sol. O terceiro membro, Alpha Cen C (também conhecida como Proxima), é uma estrela anã vermelha muito mais pequena que viaja em redor do par AB numa órbita muito maior que a leva mais de mil vezes mais longe do par AB do que a distância Terra-Sol. Proxima actualmente detém o título de estrela mais próxima da Terra, embora AB esteja em segundo lugar.

Um novo estudo que envolve a monitorização a longo prazo de Alpha Centauri pelo Observatório de raios-X Chandra da NASA indica que quaisquer planetas em órbita das duas estrelas mais brilhantes não são provavelmente atingidos por grandes quantidades de raios-X. Isto é importante para a viabilidade da vida no sistema estelar mais próximo do Sistema Solar. A imagem no canto superior esquerdo foi obtida pelo Chandra no dia 2 de maio de 2017, vista em contexto com uma imagem óptica de campo largo obtida no solo. Alpha Centauri é um sistema estelar triplo localizado a pouco mais de 4 anos-luz da Terra.
Crédito: ótico – Zdenek Bardon; raios-X – NASA/CXC/Universidade do Colorado/T. Ayres et al.

Os dados do Chandra revelam que as perspectivas de vida em termos de bombardeamento actual de raios-X são na verdade melhores em torno de Alpha Cen A do que em torno do Sol, e Alpha Cen B é apenas ligeiramente pior. Proxima, por outro lado, é um tipo de estrela anã vermelha activa conhecida por libertar perigosas explosões de raios-X e provavelmente hostil à vida.

“Esta é uma notícia muito boa para Alpha Cen AB em termos da capacidade da vida (em qualquer um dos seus planetas) em sobreviver aos ataques de radiação das estrelas,” comenta Ayres. “O Chandra mostra-nos que a vida deverá ter uma chance de luta nos planetas em torno de qualquer uma destas estrelas.”

Apesar de já ter sido descoberto um planeta do tamanho da Terra em torno de Proxima, os astrónomos continuam à procura, sem sucesso, de exoplanetas em torno de Alpha Cen A e B. A caça exoplanetária em redor destas estrelas provou recentemente ser mais difícil devido à órbita do par, que aproximou as duas estrelas brilhantes uma da outra no céu na última década.

Para ajudar a determinar se as estrelas de Alpha Cen são hospitaleiras à vida, os astrónomos realizaram uma campanha de longo prazo na qual o Chandra observa as duas principais estrelas do sistema a cada seis meses desde 2005. O Chandra é o único observatório de raios-X capaz de resolver AB durante a sua actual aproximação orbital, a fim de determinar o que cada estrela está a fazer.

Estas medições a longo prazo capturaram os altos e baixos da actividade de raios-X de AB, análoga ao ciclo de 11 anos das manchas solares do Sol. Mostram que quaisquer planetas na zona habitável da estrela A receberiam uma dose mais pequena de raios-X, em média, do que planetas semelhantes em torno do Sol. Para a companheira B, a dose de raios-X para planetas na zona habitável é maior do que a do Sol, mas só por um factor de aproximadamente 5.

Em comparação, os planetas na zona habitável em torno de Proxima recebem uma dose média de raios-X cerca de 500 vezes maior que a da Terra e 50.000 vezes maior durante uma grande erupção estelar.

Além de iluminar a possível habitabilidade dos planetas de Alpha Cen, a história de raios-X do par AB, pelo Chandra, ajuda às explorações teóricas da actividade cíclica de raios-X do nosso Sol. A sua compreensão é fundamental para os perigos cósmicos como o Clima Espacial, que podem impactar a tecnologia da nossa civilização cá na Terra.

Tom Ayres apresentou estes resultados na 232.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana em Denver, no estado norte-americano do Colorado, e alguns dos resultados foram publicados na edição de Janeiro de 2018 da revista científica Research Notes of the American Astronomical Society.

Links:

Notícias relacionadas:
NASA (comunicado de imprensa)
Observatório de raios-X Chandra (comunicado de imprensa)
Artigo científico (Research Notes of the American Astronomical Society)
Astronomy
Universe Today
Astronomy Now
PHYSORG
astrobiology web
Newsweek

Alpha Centauri:
Wikipedia

Proxima Centauri:
Wikipedia

Observatório Chandra:
Página oficial (Harvard)
Página oficial (NASA)
Wikipedia

Astronomia On-line
12 de Junho de 2018

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