Impressão artística de uma estrela anã vermelha flamejante, orbitado por um exoplaneta. Crédito:NASA, ESA, e G. Bacon (STScI)
Desde que sua descoberta foi anunciada em agosto de 2016, Proxima b tem sido uma fonte inesgotável de maravilhas e alvo de muitos estudos científicos. Além de ser o planeta extra-solar mais próximo do nosso Sistema Solar, este planeta terrestre também orbita dentro da zona habitável circunstelar da Proxima Centauri (também conhecida como "Zona Cachinhos Dourados"). Como resultado, os cientistas buscaram naturalmente determinar se este planeta poderia realmente abrigar vida extraterrestre.
Muitos desses estudos se concentraram em saber se Proxima b poderia ou não reter uma atmosfera e água líquida em sua superfície devido ao fato de que orbita uma estrela do tipo M (anã vermelha). Infelizmente, muitos desses estudos revelaram que isso provavelmente não se deve à atividade de exacerbação. De acordo com um novo estudo de uma equipe internacional de cientistas, Proxima Centauri lançou um superflare que era tão poderoso, teria sido letal para qualquer vida como a conhecemos.
O estudo, intitulado "O primeiro superflare de olho nu detectado de Proxima Centauri", apareceu recentemente online. A equipe era liderada por Howard Ward, um Ph.D. candidato em física e astronomia na UNC Chapel Hill, com membros adicionais do Goddard Space Flight Center da NASA, a Universidade de Washington, a Universidade do Colorado, a Universidade de Barcelona e a Escola de Exploração Terrestre e Espacial da Arizona State University.
Como eles indicam em seu estudo, a atividade de explosão solar seria uma das maiores ameaças potenciais à habitabilidade planetária em um sistema como o Proxima Centauri. Como eles explicam:
"[W] hile ozônio na atmosfera de um planeta semelhante à Terra pode proteger o planeta do fluxo intenso de UV associado a um único superflare, o tempo de recuperação do ozônio atmosférico após uma superflare é da ordem de anos. Uma taxa de queima suficientemente alta pode, portanto, prevenir permanentemente a formação de uma camada protetora de ozônio, levando a níveis de radiação ultravioleta na superfície que estão além do que alguns dos organismos mais resistentes conhecidos podem sobreviver. "
Além de chamas estelares, emissões quiescentes de raios-X e fluxo de UV de uma estrela anã vermelha podem ser capazes de destruir as atmosferas planetárias ao longo de vários bilhões de anos. E embora vários estudos tenham sido conduzidos que exploraram eventos de flare de baixa e moderada energia em Proxima, apenas um evento de alta energia foi observado.
Impressão artística de uma estrela anã vermelha como Proxima Centauri, a estrela mais próxima do nosso sol. Novas análises das observações do ALMA revelam que Proxima Centauri emitiu um poderoso sinalizador que teria criado condições inóspitas para planetas naquele sistema. Crédito:NRAO / AUI / NSF; D. Berry
Isso ocorreu em março de 2016, quando Proxima Centauri emitiu um superflare que era tão brilhante, era visível a olho nu. Este flare foi observado pelo Evryscope, uma série de telescópios - financiados por meio dos programas de Instrumentação e Tecnologias Avançadas (ATI) da Fundação Nacional de Ciência e Desenvolvimento em Início de Carreira (CAREER) - que são apontados para cada parte do céu acessível simultaneamente e continuamente.
Como a equipe indica em seu estudo, o superflare de março de 2016 foi o primeiro a ser observado em Proxima Centauri, e era bastante poderoso:
"Em março de 2016, o Evryscope detectou o primeiro superflare Proxima conhecido. O superflare tinha uma energia bolométrica de 10 ^ 33,5 erg, ~ 10 × maior do que qualquer flare detectado anteriormente de Proxima, e 30 × maior do que qualquer alargamento Proxima medido opticamente. O evento aumentou brevemente a emissão de luz visível de Proxima por um fator de 38 × em média sobre a cadência de 2 minutos do Evryscope, ou ~ 68 × na cadência do olho humano. Embora nenhuma anã-M seja geralmente visível a olho nu, Proxima se tornou brevemente uma estrela de magnitude 6,8 durante esta superflare, visível para observadores a olho nu em locais escuros. "
O superflare coincidiu com a campanha Pale Red Dot de três meses, que foi responsável por primeiro revelar a existência de Proxima b. Enquanto monitorava a estrela com o espectrógrafo HARPS - que faz parte do telescópio de 3,6 m do Observatório La Silla do ESO no Chile - a equipe da campanha também obteve espectros em 18 de março, 08:59 UT (apenas 27 minutos após o pico do flare às 08:32 UT).
A equipe também observou que, nos últimos dois anos, o Evryscope registrou 23 outras grandes erupções Proxima, variando em energia de 10 ^ 30,6 erg a 10 ^ 32,4 erg. Juntamente com as taxas de uma única detecção de superflare, eles preveem que pelo menos cinco superflares ocorrem a cada ano. Eles então combinaram esses dados com a espectroscopia HARPS de alta resolução para restringir o espectro UV do superflare e quaisquer ejeções de massa coronal associadas.
A equipe então usou os espectros HARPS e as taxas de flare do Evryscope para criar um modelo para determinar quais efeitos esta estrela teria em uma atmosfera de nitrogênio-oxigênio. Isso incluiu quanto tempo a camada protetora de ozônio do planeta seria capaz de resistir às explosões, e que efeito a exposição regular à radiação teria sobre os organismos terrestres.
Impressão artística de Proxima b, que foi descoberto usando o método Radial Velocity. Crédito:ESO / M. Kornmesser
"[A] queima repetida é suficiente para reduzir o ozônio de uma atmosfera semelhante à da Terra em 90 por cento em cinco anos. Estimamos que o esgotamento completo ocorra dentro de várias centenas de kyr. A luz ultravioleta produzida pelo superflare do Evryscope, portanto, atingiu a superfície com ~ 100 × a intensidade necessária para matar microorganismos resistentes a raios ultravioleta simples, sugerindo que a vida lutaria para sobreviver nas áreas de Proxima b expostas a essas chamas. "
Essencialmente, este e outros estudos concluíram que quaisquer planetas orbitando Proxima Centauri não seriam habitáveis por muito tempo, e provavelmente se tornaram bolas de rocha sem vida há muito tempo. Mas além do nosso sistema estelar vizinho mais próximo, este estudo também tem implicações para outros sistemas estelares do tipo-M. Como eles explicam, estrelas anãs vermelhas são as mais comuns em nossa galáxia - cerca de 75 por cento da população - e dois terços dessas estrelas apresentam atividade de chama ativa.
Como tal, medir o impacto que os superflares têm nesses mundos será um componente necessário para determinar se os exoplanetas encontrados por futuras missões são habitáveis ou não. Olhando para a frente, a equipe espera usar o Evryscope para examinar outros sistemas estelares, particularmente aqueles que são alvos para a próxima missão Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
"Além de Proxima, O Evryscope já realizou monitoramento semelhante de alta cadência de longo prazo de todos os outros alvos de pesquisa de planetas TESS do sul, e será, portanto, capaz de medir o impacto da habitabilidade da atividade estelar para todas as anãs M alvo da pesquisa de planetas do Sul, "eles escrevem." Em conjunto com pesquisas de ejeção de massa coronal de matrizes de rádio de comprimento de onda longo como o [Matriz de comprimento de onda longo], o Evryscope restringirá os efeitos atmosféricos de longo prazo dessa atividade estelar extrema. "
Para aqueles que esperavam que a humanidade pudesse encontrar evidências de vida extraterrestre em suas vidas, este último estudo é certamente uma decepção. Também é decepcionante considerar que, além de ser o tipo de estrela mais comum no universo, algumas pesquisas indicam que estrelas anãs vermelhas podem ser o lugar mais provável para encontrar planetas terrestres. Contudo, mesmo se dois terços dessas estrelas estiverem ativos, isso ainda nos deixa com bilhões de possibilidades.
Também é importante observar que esses estudos ajudam a garantir que possamos determinar quais exoplanetas são potencialmente habitáveis com maior precisão. No fim, esse será o fator mais importante quando chegar a hora de decidir qual desses sistemas podemos tentar explorar diretamente. E se esta notícia te desanima, lembre-se dos mundos do imortal Carl Sagan:"O universo é um lugar muito grande. Se formos apenas nós, parece um desperdício de espaço terrível. "