Simulações de computador da formação de planetas orbitando nas zonas habitáveis ​​de estrelas de baixa massa como Proxima Centauri por astrofísicos da Universidade de Berna mostram que esses planetas têm mais probabilidade de ter aproximadamente o tamanho da Terra e conter grandes quantidades de água.

Em agosto de 2016, o anúncio da descoberta de um exoplaneta terrestre orbitando na zona habitável de Proxima Centauri estimulou a imaginação de especialistas e do público em geral. Esta estrela é a estrela mais próxima do nosso sol, embora seja 10 vezes menos massivo e 500 vezes menos luminoso. Esta descoberta, juntamente com a descoberta em maio de 2016 de um planeta semelhante orbitando uma estrela de massa ainda menor (Trappist-1), astrônomos convencidos de que tais anãs vermelhas (como essas estrelas de baixa massa são chamadas) podem ser hospedeiras de uma grande população de planetas semelhantes à Terra.

Como podem ser esses objetos? Do que eles poderiam ser feitos? Yann Alibert e Willy Benz do Swiss NCCR PlanetS e do Center of Space and Habitability (CSH) da Universidade de Berna realizaram as primeiras simulações de computador da formação de planetas que orbitam estrelas 10 vezes menos massivas que o sol.

"Nossos modelos conseguem reproduzir planetas que são semelhantes em termos de massa e período aos observados recentemente, “Alibert diz sobre os resultados do estudo, em breve como uma carta no jornal Astronomia e Astrofísica . "Interessantemente, descobrimos que os planetas em órbitas próximas em torno desse tipo de estrelas são de tamanhos pequenos. Tipicamente, eles variam entre 0,5 e 1,5 raio terrestre com um pico em cerca de 1,0 raio terrestre. Descobertas futuras dirão se estamos corretos, "acrescenta o pesquisador.

Gelo no fundo do oceano global

Além disso, os astrofísicos determinaram o conteúdo de água dos planetas que orbitam suas pequenas estrelas hospedeiras na zona habitável. Eles descobriram que cerca de 90% dos planetas abrigam mais de 10% de água. Para comparação, a Terra tem uma fração de água de apenas cerca de 0,02 por cento. A situação pode ser ainda mais extrema se os discos protoplanetários nos quais esses planetas se formam persistirem por mais tempo do que o assumido nos modelos. Em todo o caso, esses planetas seriam cobertos por oceanos muito profundos no fundo dos quais, devido à enorme pressão, a água estaria na forma de gelo.

A água é necessária para a vida como a conhecemos. Então, esses planetas poderiam ser habitáveis? "Embora a água líquida seja geralmente considerada um ingrediente essencial, muito de uma coisa boa pode ser ruim, "diz Willy Benz. Em estudos anteriores, os cientistas em Berna mostraram que água em excesso pode impedir a regulação da temperatura da superfície e desestabilizar o clima. "Mas este é o caso da Terra; aqui, lidamos com planetas consideravelmente mais exóticos que podem estar sujeitos a um ambiente de radiação muito mais severo, e / ou ser síncrono, " ele adiciona.

Acompanhando o crescimento de embriões planetários

Para começar seus cálculos, os cientistas consideraram uma série de algumas centenas a milhares de idênticos, estrelas de baixa massa, e ao redor de cada um deles, um disco protoplanetário de poeira e gás. Os planetas são formados pelo acréscimo deste material. Alibert e Benz presumiram que, no início, havia 10 embriões planetários em cada disco com uma massa inicial igual à massa da lua. Em alguns dias, o tempo do computador para cada sistema, o modelo calculou como esses embriões localizados aleatoriamente cresceram e migraram. Que tipo de planetas são formados depende da estrutura e evolução dos discos protoplanetários.

"Habitável ou não, o estudo de planetas orbitando estrelas de massa muito baixa provavelmente trará resultados novos e emocionantes, melhorando nosso conhecimento da formação do planeta, evolução, e potencial habitabilidade, "resume Benz. Como essas estrelas são consideravelmente menos luminosas que o sol, os planetas podem estar muito mais próximos de suas estrelas antes que a temperatura da superfície se torne muito alta para a existência de água líquida. Considerando que este tipo de estrela também representa a esmagadora maioria das estrelas na vizinhança solar e que planetas próximos são atualmente mais fáceis de detectar e estudar, é fácil entender por que a existência dessa população de planetas semelhantes à Terra é importante.