Um dos pontos mais decisivos para a habitabilidade de exoplanetas é a capacidade de a estrela anfitriã se manter estável durante muito tempo. Há estrelas extremamente massivas que consomem o hidrogénio disponível a um ritmo tão rápido que esgotam o combustível em apenas alguns milhões de anos.
A Rigel, a supergigante azul na constelação de Órion, é um caso típico: deverá brilhar durante cerca de 10 million years. Para a vida surgir em planetas, esse intervalo é bastante curto.
No extremo oposto, certas estrelas - como as anãs vermelhas - podem sobreviver por mais tempo do que a idade actual do Universo. Contudo, a sua actividade de erupções (flares), muito marcada, pode comprometer a habitabilidade dos planetas que as orbitam.
Entre estes dois cenários, estrelas semelhantes ao Sol podem representar um equilíbrio particularmente favorável: o Sol deverá manter-se brilhante durante cerca de 10 billion years antes de inchar e se transformar numa gigante vermelha. A sua estabilidade prolongada, de forma evidente, permitiu que a vida complexa se desenvolvesse.
Estrelas do tipo G e, sobretudo, estrelas do tipo K (anãs laranja)
O Sol é uma estrela do tipo G, também chamada anã amarela. Estrelas deste tipo são comuns, tal como as suas “parentes” de massa ligeiramente inferior: as estrelas do tipo K, conhecidas como anãs laranja. Estas são mais frias do que o Sol, mais quentes do que as anãs vermelhas e, à semelhança das estrelas do tipo G, tendem a ser estáveis e duradouras.
Se estrelas parecidas com o Sol permanecem na sequência principal por cerca de 10 billion years, as anãs laranja do tipo K conseguem manter-se activas por várias dezenas de mil milhões de anos: aproximadamente entre 20 to 70 billion years.
Essa estabilidade prolongada coloca-as no radar de astrónomos interessados em habitabilidade estelar. Na vizinhança solar, existem cerca de duas vezes mais estrelas do tipo K do que estrelas do tipo G.
Um censo com mais de 2,000 estrelas do tipo K perto do Sol
Uma equipa de astrónomos concluiu um levantamento de mais de 2,000 estrelas do tipo K nas proximidades do Sol. Para centenas delas, obtiveram espectros detalhados, que permitem inferir idades, rotações, temperaturas e a sua distribuição na Via Láctea. Estes parâmetros são relevantes porque influenciam a habitabilidade de exoplanetas em órbita dessas estrelas.
Os investigadores divulgaram os resultados na 247.ª reunião da Sociedade Astronómica Americana. A apresentação foi feita por Sebastián Carrazco-Gaxiola, autor principal e estudante de pós-graduação em astronomia na Universidade Estatal da Geórgia. Um artigo relacionado, submetido ao Jornal Astronómico, ajuda a enquadrar as conclusões; também está disponível no servidor de pré-publicações arXiv.
Num comunicado de imprensa, Carrazco-Gaxiola afirmou: “Este levantamento assinala o primeiro olhar abrangente sobre milhares de parentes de menor massa do Sol.”
E acrescentou: “Estas estrelas, conhecidas como ‘anãs K’, são comuns em todo o espaço e proporcionam um ambiente estável e de longo prazo para os seus companheiros planetários.”
Filtrar 100 billion a 400 billion estrelas exige critérios sólidos
Procurar mundos potencialmente habitáveis é uma tarefa enorme. A Via Láctea contém pelo menos 100 billion estrelas - e poderá ter até 400 billion - embora o número exacto não seja conhecido.
Qualquer resultado que ajude a filtrar, de forma eficiente, este conjunto esmagador de estrelas é extremamente útil. Isto é ainda mais importante porque observações pormenorizadas, tanto de estrelas como de exoplanetas, necessárias para restringir condições de habitabilidade, consomem muitos recursos.
Resultados deste tipo permitem reduzir o campo de pesquisa e usar melhor o tempo de observação.
Espectroscopia de alta resolução: 580 anãs K dentro de 33 pc
No estudo, os autores escrevem: “Apresentamos uma caracterização espectroscópica de 580 anãs K dentro de 33 pc, observadas com o espectrógrafo échelle CHIRON no telescópio SMARTS 1.5m.”
De acordo com o Arquivo de Exoplanetas da NASA, apenas 7.5 % destas estrelas - ou 44 - são actualmente conhecidas por albergar exoplanetas confirmados.
Os investigadores salientam: “Os nossos resultados identificam 529 anãs K maduras e inactivas como alvos prioritários para a procura de planetas terrestres, fornecendo um recurso crucial para estudos de habitabilidade de exoplanetas na vizinhança solar.”
CHIRON e TRES: dois telescópios de 1.5 m, dois hemisférios, o céu inteiro
O levantamento contou ainda com a contribuição de outro telescópio de 1.5 m, no Arizona: o Telescópio Tillinghast. Como ambos dispõem de espectrógrafos échelle de alta resolução - um em cada hemisfério - a equipa conseguiu cobertura de todo o céu.
A astrónoma Allyson Bieryla, do Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian, explicou: “O espectrógrafo CHIRON no telescópio SMARTS no Chile e o espectrógrafo TRES no Telescópio Tillinghast no Arizona são instrumentos muito complementares.”
E acrescentou: “A vantagem de termos estes dois telescópios em hemisférios opostos é que nos dá acesso a todas as anãs K em todo o céu.”
Localização na Via Láctea, metalicidade e vantagens face às anãs vermelhas (M)
Nem todas as regiões da Via Láctea oferecem as mesmas condições para a habitabilidade, e o estudo também determinou a posição de cada estrela. A metalicidade é mais favorável no disco fino, onde se concentra a maioria das estrelas da galáxia, incluindo as anãs K.
As estrelas do tipo K representam cerca de 11% das estrelas dentro de 33 parsecs, ou aproximadamente 108 anos-luz. Além de viverem mais do que estrelas semelhantes ao Sol, não apresentam a actividade intensa de erupções nem a emissão de ultravioleta (UV) típica das anãs vermelhas (anãs M), factores que colocam em causa a habitabilidade.
Como os autores descrevem: “Em comparação com as anãs M, as anãs K produzem menos radiação ultravioleta extrema e exibem actividade de erupções reduzida, oferecendo potencialmente ambientes mais estáveis para a retenção atmosférica em planetas em órbita.”
Por isso, a equipa dá especial importância a estrelas do tipo K que sejam maduras e quiescentes, uma vez que são as que tendem a apresentar menos erupções problemáticas e menor radiação de alta energia.
Menos exoplanetas conhecidos em estrelas do tipo K: um efeito de viés observacional
Apesar de as propriedades das estrelas do tipo K as tornarem alvos atractivos em estudos de habitabilidade, os autores consideram que não têm recebido atenção proporcional. Dentro de cerca de 25 parsecs, as estrelas do tipo K têm menos exoplanetas detectados do que as anãs M e as estrelas semelhantes ao Sol.
Segundo os investigadores, isso não reflecte necessariamente a realidade, mas sim um viés observacional: estrelas parecidas com o Sol são mais brilhantes, o que facilita a detecção de planetas; e as anãs M têm uma razão massa-planeta/massa-estrela mais favorável, o que também torna a detecção mais simples.
O professor catedrático de Física e Astronomia Todd Henry, orientador de Carrazco-Gaxiola e coautor sénior, afirmou: “Este levantamento será a base para estudos de estrelas próximas durante décadas.”
E concluiu: “Estas estrelas e os seus planetas serão os destinos para exploração por naves espaciais num futuro distante das viagens espaciais.”
Este artigo foi originalmente publicado pelo Universo Hoje. Leia o artigo original.
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