A empolgação com os exoplanetas disparou quando planetas rochosos semelhantes à Terra foram descobertos orbitando na zona habitável de algumas de nossas estrelas mais próximas - até que as esperanças de vida foram destruídas pelos altos níveis de radiação que bombardeiam esses mundos.

Proxima-b, apenas 4,24 anos-luz de distância, recebe 250 vezes mais radiação de raios-X do que a Terra e pode experimentar níveis mortais de radiação ultravioleta em sua superfície. Como a vida poderia sobreviver a tal bombardeio? Os astrônomos da Universidade Cornell dizem que a vida já sobreviveu a esse tipo de radiação forte, e eles têm prova:você.

Lisa Kaltenegger e Jack O'Malley-James apresentam seu caso em um novo jornal, publicado em Avisos mensais da Royal Astronomical Society . Kaltenegger é professor associado de astronomia e diretor do Instituto Carl Sagan de Cornell, no qual O'Malley-James é um pesquisador associado.

Toda a vida na Terra hoje evoluiu de criaturas que prosperaram durante um ataque de radiação ultravioleta ainda maior do que Proxima-b, e outros exoplanetas próximos, atualmente resistem. A Terra de 4 bilhões de anos atrás era caótica, irradiado, bagunça das grandes. No entanto, apesar disso, a vida de alguma forma ganhou um apoio e então se expandiu.

A mesma coisa pode estar acontecendo neste exato momento em alguns dos exoplanetas mais próximos, de acordo com Kaltenegger e O'Malley-James. Os pesquisadores modelaram os ambientes ultravioleta de superfície dos quatro exoplanetas mais próximos da Terra que são potencialmente habitáveis:Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b e LHS-1140b.

Esses planetas orbitam pequenas estrelas anãs vermelhas que, ao contrário do nosso sol, queima com freqüência, banhando seus planetas em radiação ultravioleta de alta energia. Embora não se saiba exatamente quais condições prevalecem na superfície dos planetas que orbitam essas estrelas flamejantes, sabe-se que tais erupções são biologicamente prejudiciais e podem causar erosão na atmosfera planetária. Altos níveis de radiação fazem com que moléculas biológicas como os ácidos nucléicos sofram mutação ou mesmo desliguem.

O'Malley-James e Kaltenegger modelaram várias composições atmosféricas, de outras semelhantes à Terra atual a atmosferas "erodidas" e "anóxicas" - aquelas com atmosferas muito finas que não bloqueiam bem a radiação UV e aquelas sem a proteção do ozônio, respectivamente. Os modelos mostram que, à medida que as atmosferas ficam mais finas e os níveis de ozônio diminuem, mais radiação UV de alta energia atinge o solo. Os pesquisadores compararam os modelos com a história da Terra, de quase 4 bilhões de anos atrás até hoje.

Embora os planetas modelados recebam radiação ultravioleta mais alta do que a emitida pelo nosso próprio sol hoje, isso é significativamente menor do que o que a Terra recebeu 3,9 bilhões de anos atrás.

"Dado que a Terra primitiva era habitada, "escreveram os pesquisadores, "mostramos que a radiação ultravioleta não deve ser um fator limitante para a habitabilidade dos planetas orbitando estrelas M. Nossos mundos vizinhos mais próximos continuam a ser alvos intrigantes para a busca de vida além do nosso sistema solar."

Uma questão oposta surge para planetas orbitando estrelas M inativas nas quais o fluxo de radiação é particularmente baixo:A evolução da vida requer os altos níveis de radiação da Terra primitiva?

Para julgar a habitabilidade potencial de mundos com taxas variáveis ​​de influxo de radiação, os pesquisadores avaliaram as taxas de mortalidade em diferentes comprimentos de onda de UV do extremófilo Deinococcus radiodurans, um dos organismos mais resistentes à radiação conhecidos.

Nem todos os comprimentos de onda da radiação UV são igualmente prejudiciais às moléculas biológicas:por exemplo, escrever os pesquisadores, "uma dosagem de radiação UV em 360 [nanômetros] precisaria ser três ordens de magnitude maior do que uma dosagem de radiação em 260 [nanômetros] para produzir taxas de mortalidade semelhantes em uma população deste organismo."

Muitos organismos na Terra empregam estratégias de sobrevivência - incluindo pigmentos protetores, biofluorescência, e vivendo sob o solo, água ou rocha - para lidar com altos níveis de radiação que poderiam ser imitados pela vida em outros mundos, observam os pesquisadores. A vida subterrânea seria mais difícil de encontrar em planetas distantes sem o tipo de bioassinatura atmosférica que os telescópios podem detectar.

"A história da vida na Terra nos fornece uma riqueza de informações sobre como a biologia pode superar os desafios de ambientes que consideraríamos hostis, "O'Malley-James disse.

Disse Kaltenegger:"Nossa pesquisa demonstra que, na busca pela vida em outros mundos, nossos mundos mais próximos são alvos fascinantes para explorar. "