Em agosto de 2016, astrônomos do Observatório Europeu do Sul (ESO) confirmaram a existência de um planeta semelhante à Terra em torno de Proxima Centauri - a estrela mais próxima do nosso sistema solar. Além disso, eles confirmaram que este planeta (Proxima b) orbitava dentro da zona habitável de sua estrela. Desde então, vários estudos foram conduzidos para determinar se Proxima b poderia de fato ser habitável.

Infelizmente, a maior parte desta pesquisa não foi muito encorajadora. Por exemplo, muitos estudos indicaram que o sol de Proxima b experimenta muita atividade de flare para o planeta sustentar uma atmosfera e água líquida em sua superfície. Contudo, em um novo estudo liderado pela NASA, uma equipe de cientistas investigou vários cenários climáticos que indicam que Proxima b ainda pode ter água suficiente para sustentar a vida.

O estudo, intitulado "Cenários de clima habitável para Proxima Centauri b com um oceano dinâmico, "apareceu recentemente na revista científica Astrobiologia . O estudo foi liderado por Anthony D. Del Genio do Instituto Goddard de Estudos Espaciais da NASA (GISS) e incluiu membros do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA (GSFC), Universidade Columbia, e Trinnovim LLC - uma empresa de TI que fornece suporte institucional e de missão para o GSFC.

Para decompô-lo, planetas como Proxima b - que orbitam estrelas do tipo M (anãs vermelhas) - enfrentam muitos desafios no que diz respeito à habitabilidade. Para um, sua órbita próxima à estrela provavelmente teria levado a um efeito estufa descontrolado no início de sua história. Também estaria sujeito a intensa radiação (raios-X e fluxos ultravioleta extremos) e vento solar - o que levaria a perdas atmosféricas e de água catastróficas.

Contudo, há muito que não sabemos sobre a história evolutiva do Proxima b, e há cenários em que a habitabilidade pode ser uma possibilidade. Como Anthony D. Del Genio disse à Universe Today por e-mail:

"Em primeiro lugar, não sabemos se Prox b tem uma atmosfera, e se isso acontecer, se tem alguma água. Sem aqueles, a vida como a conhecemos não pode existir. Pode ser o Prox b formado inicialmente sem atmosfera, ou que se formou com uma atmosfera, mas em um sistema estelar pobre em água. Ou pode ter se formado com uma atmosfera modesta e muita água. Ou pode ter se formado com uma atmosfera muito densa. Nós apenas não sabemos ainda.

"Segundo, Proxima Centauri é uma estrela M, ou 'anã vermelha'. Essas estrelas são muito menores e mais frias que o nosso sol, então, um planeta tem que estar muito perto de tal estrela para receber luz estelar suficiente para ter um clima habitável. O problema com isso é que as estrelas M tendem a ser muito ativas, ao longo de suas vidas. "

"Terceiro, em suas primeiras vidas, As estrelas M são muito brilhantes e quentes, o que significa que se Prox b começou habitável, pode ter esquentado e perdido a água logo no início, antes que a vida tivesse uma chance de se firmar. "

A atividade do flare é uma preocupação especialmente grande quando se trata de Proxima Centauri, que é variável e instável mesmo para os padrões das anãs vermelhas. Na verdade, nos últimos anos, dois sinalizadores particularmente poderosos foram detectados vindos do sistema. O segundo era tão poderoso que podia ser visto a olho nu, o que indica que qualquer planeta que orbite Proxima Centauri teria sua atmosfera despojada ao longo do tempo.

Contudo, como eles indicam em seu estudo, há muitos cenários possíveis nos quais Proxima b ainda poderia suportar vida. O que mais, há uma série de incertezas no que diz respeito às coisas que são hostis à vida que poderiam dar a Proxima b algum espaço de manobra. De acordo com Del Genio, estes incluem a possibilidade de que Proxima b se formou mais longe de sua estrela e gradualmente migrou para dentro, o que significaria que não estava sujeito às condições adversas iniciais.

Segundo, pode ter se formado com dez vezes mais água que a Terra; então, mesmo que a forte radiação de Proxima Centauri removesse 90% de sua água, ainda teria água suficiente para ter um oceano. Ele também pode ter se formado com um invólucro de hidrogênio espesso que poderia ter sido removido, deixando para trás um "núcleo habitável" de uma atmosfera.

"Nós simplesmente não sabemos, "disse Del Genio." Assim, para fornecer pontos de referência para futuros observadores, imaginamos que tem atmosfera e água, e nós perguntamos, dada a estrela que orbita e a distância dessa estrela, quão fácil ou difícil é imaginar uma atmosfera e um oceano que juntos pudessem produzir condições habitáveis ​​na superfície (definidas como quentes o suficiente para manter a água líquida, mas não tão quentes a ponto de evaporar tudo). "

Para abordar essas possibilidades, Del Genio e seus colegas conduziram uma série de simulações 3-D usando o software Resolvendo Orbitais e Clima da Terra e Ambientes Extraterrestres com Dinâmica (ROCKE -3-D). Como uma adaptação planetária do software NASA GISS Model E2 Earth Global Climate Modeling, O ROCKE-3-D foi usado para simular períodos passados ​​e futuros na história da Terra e uma Vênus antiga potencialmente habitável.

Usando este software, a equipe modelou uma série de diferentes tipos de atmosferas potenciais para Prox b, que incluía uma atmosfera semelhante à da Terra (dominada por nitrogênio com pequenas quantidades de CO ₂ para aquecer o planeta) e uma atmosfera mais parecida com a de Marte (puro CO ₂ ) Eles também consideraram se sua atmosfera seria mais fina ou mais espessa que a da Terra, seus oceanos mais ou menos salgados (bem como mais profundos ou mais rasos), e se o oceano cobriu ou não todo o planeta.

Último, mas não menos importante, eles consideraram se o planeta está travado de forma maré em sua estrela ou (como Mercúrio) tinha uma ressonância orbital 3:2 - onde o planeta gira três vezes em seu eixo para cada duas órbitas que faz. Como Del Genio explicou:

"Para cada configuração que imaginamos, executamos um modelo climático global 3-D que é adaptado do modelo climático da Terra que usamos para projetar o aquecimento do século 21 devido à adição de gases de efeito estufa à atmosfera pelos humanos. A principal característica do nosso clima para este propósito é que incluímos um oceano "dinâmico", ou seja, um oceano com correntes que movem a água quente para lugares mais frios. Estudos anteriores de Prox b usaram um oceano 'statis' que aquece e esfria, mas não se move. "

A partir disso, Del Genio e seus colegas descobriram que cada caso em que conseguiam pensar produzia um planeta que tinha pelo menos um pouco de água líquida na superfície. Eles também descobriram que, no caso de um planeta bloqueado por maré, o transporte de calor entre o lado voltado para o sol e o lado escuro também pode permitir que todo o planeta seja habitável.

"Então, se tem atmosfera e água, Prox b tem uma boa chance de ser habitável, "disse Del Genio." Também descobrimos que as correntes marítimas transportavam água quente do lado diurno para o noturno, mantendo partes do lado noturno habitáveis, mesmo que nunca vejam qualquer luz. E se o oceano é muito salgado, quase todo o planeta pode ser coberto por líquido, mas com temperaturas abaixo do ponto de congelamento usual em quase todos os lugares. "

Para aqueles que foram tratados com uma dieta constante de más notícias sobre Proxima b recentemente, esta última pesquisa é bastante encorajadora. Embora as observações tenham mostrado que Proxima Centauri é variável e produziu alguns flares significativos, ainda existem muitos cenários em que Proxima b ainda pode ser habitável. Seja este o caso ou não, Contudo, dependerá de observações futuras. Como Del Genio disse:

"Infelizmente, visto da Terra, Prox b não parece transitar, o que torna mais difícil detectar uma atmosfera e saber o que ela contém. Contudo, em um futuro bem próximo, astrônomos serão capazes de monitorar o calor emitido para o espaço pelo Prox b conforme ele se move em sua órbita. Nossos resultados mostram que deveria ser possível distinguir um planeta com uma atmosfera de outro sem, e uma fina atmosfera fria de uma espessa atmosfera quente. "

Também pode se estender a outros planetas rochosos que orbitam estrelas do tipo M (anãs vermelhas), o que é ainda mais encorajador. Dado que essas estrelas representam mais de 70% das estrelas apenas na Via Láctea, a probabilidade de que sustentem planetas potencialmente habitáveis ​​aumenta significativamente as chances de encontrar vida extraterrestre.

Nos próximos anos, Espera-se que os instrumentos de última geração desempenhem um papel importante na detecção e caracterização de exoplanetas. Isso inclui o Telescópio Espacial James Webb (JWST), o Wide-Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), e instrumentos terrestres como o Extremely Large Telescope (ELT) e o Giant Magellan Telescope (GMT). E você pode apostar que parte do tempo será dedicado ao estudo do exoplaneta mais próximo da Terra!