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