Quase meio século atrás, os criadores de Star Wars imaginaram um planeta que sustentasse a vida, Tatooine, orbitando um par de estrelas. Agora, 44 anos depois, cientistas encontraram novas evidências de que os cinco sistemas conhecidos com estrelas múltiplas, Kepler-34, -35, -38, -64 e -413, são possíveis candidatos para sustentar a vida. Uma estrutura matemática recém-desenvolvida permitiu aos pesquisadores da New York University Abu Dhabi e da University of Washington mostrar que esses sistemas - entre 2764 e 5933 anos-luz da Terra, nas constelações de Lyra e Cygnus - apoiam uma "Zona Habitável" permanente, uma região em torno de estrelas em que a água líquida poderia persistir na superfície de qualquer planeta semelhante à Terra ainda não descoberto. Desses sistemas, Kepler-64 é conhecido por ter pelo menos quatro estrelas orbitando uma a outra em seu centro, enquanto os outros têm duas estrelas. Todos são conhecidos por terem pelo menos um planeta gigante do tamanho de Netuno ou maior. Este estudo, publicado em Fronteiras em Astronomia e Ciências Espaciais , é a prova de princípio de que a presença de planetas gigantes em sistemas binários não exclui a existência de mundos potencialmente sustentadores de vida.

"É muito mais provável que a vida evolua em planetas localizados dentro da Zona Habitável de seu sistema, assim como a Terra. Aqui, investigamos se uma Zona Habitável existe dentro de nove sistemas conhecidos com duas ou mais estrelas orbitadas por planetas gigantes. Mostramos pela primeira vez que Kepler-34, -35, -64, -413 e especialmente Kepler-38 são adequados para hospedar mundos semelhantes à Terra com oceanos, "diz o autor correspondente, Dr. Nikolaos Georgakarakos, pesquisador associado da Divisão de Ciência da Universidade de Nova York em Abu Dhabi.

O consenso científico é que a maioria das estrelas hospeda planetas. Desde 1992, exoplanetas foram descobertos em um ritmo acelerado:4375 foram confirmados até agora, dos quais 2.662 foram detectados pela primeira vez pelo telescópio espacial Kepler da NASA durante sua missão de 2009-2018 para pesquisar a Via Láctea. Outros exoplanetas foram encontrados pelo telescópio TESS da NASA e missões de outras agências, enquanto a Agência Espacial Europeia deve lançar sua nave espacial PLATO para procurar exoplanetas até 2026.

Doze dos exoplanetas descobertos pelo Kepler são "circumbinários", isso é, orbitando um par próximo de estrelas. Os sistemas binários são comuns, estimado para representar entre metade e três quartos de todos os sistemas estelares. Até aqui, apenas exoplanetas gigantes foram descobertos em sistemas binários, mas é provável que planetas e luas menores como a Terra simplesmente tenham escapado da detecção. Interações gravitacionais em sistemas multi-estrelas, especialmente se eles contiverem outros corpos grandes, como planetas gigantes, espera-se que tornem as condições mais hostis à origem e sobrevivência da vida:por exemplo, planetas podem colidir com as estrelas ou escapar da órbita, enquanto os exoplanetas semelhantes à Terra que sobrevivem desenvolverão órbitas elípticas, experimentando fortes mudanças cíclicas na intensidade e espectro de radiação.

"Já sabemos há algum tempo que sistemas estelares binários sem planetas gigantes têm o potencial de abrigar mundos habitáveis. O que mostramos aqui é que em uma grande fração desses sistemas, planetas semelhantes à Terra podem permanecer habitáveis ​​mesmo na presença de gigantes planetas, "diz o co-autor Prof Ian Dobbs-Dixon, da mesma forma na New York University Abu Dhabi.

Georgakarakos et al. aqui, construa em pesquisas anteriores para prever a existência, localização, e extensão da Zona Habitável permanente em sistemas binários com planetas gigantes. Eles primeiro derivam equações que levam em consideração a classe, massa, luminosidade, e distribuição de energia espectral das estrelas; o efeito gravitacional adicionado do planeta gigante; a excentricidade (ou seja, grau de elipticidade da órbita), semi-eixo maior, e período da órbita hipotética do planeta semelhante à Terra; a dinâmica da intensidade e do espectro da radiação estelar que incide sobre sua atmosfera; e sua "inércia climática", isso é, a velocidade com que a atmosfera responde às mudanças na irradiação. Eles então olham para nove sistemas estelares binários conhecidos com planetas gigantes, todos descobertos pelo telescópio Kepler, para determinar se Zonas habitáveis ​​existem neles e são "silenciosas o suficiente" para abrigar mundos potencialmente sustentadores de vida.

Os autores mostram pela primeira vez que existem zonas habitáveis ​​permanentes no Kepler-34, -35, -38, -64, e -413. Essas zonas têm entre 0,4-1,5 unidades astronômicas (au) de largura, começando a distâncias entre 0,6-2 au do centro de massa das estrelas binárias.

"Em contraste com a extensão das Zonas Habitáveis ​​em dois outros sistemas binários, Kepler-453 e -1661, tem quase metade do tamanho esperado, porque os planetas gigantes nesses sistemas desestabilizariam as órbitas de outros mundos habitáveis. Pela mesma razão, Kepler-16 e -1647 não podem hospedar planetas habitáveis ​​adicionais. Claro, existe a possibilidade de que exista vida fora da zona habitável ou nas luas orbitando os próprios planetas gigantes, mas isso pode ser um imóvel menos desejável para nós, "diz o co-autor Dr. Siegfried Eggl da Universidade de Washington.

"Nosso melhor candidato para hospedar um mundo potencialmente habitável é o sistema binário Kepler-38, aproximadamente 3.970 anos-luz da Terra, e conhecido por conter um planeta do tamanho de Netuno, "diz Georgakarakos.

"Nosso estudo confirma que mesmo sistemas estelares binários com planetas gigantes são alvos quentes na busca pela Terra 2.0. Cuidado, Tatooine, nós estamos vindo!"