Flares estelares robustos podem não impedir a vida em exoplanetas, poderia facilitar sua detecção
p Uma representação artística de uma série de poderosos sinalizadores estelares. Crédito:Goddard Space Flight Center / S da NASA. Wiessinger
p Embora violento e imprevisível, chamas estelares emitidas pela estrela hospedeira de um planeta não impedem necessariamente a formação de vida, de acordo com um novo estudo da Northwestern University. p Emitido por estrelas, clarões estelares são flashes repentinos de imagens magnéticas. Na terra, as labaredas do sol às vezes danificam satélites e interrompem as comunicações de rádio. Em outro lugar do universo, foguetes estelares robustos também têm a capacidade de esgotar e destruir gases atmosféricos, como o ozônio. Sem o ozônio, níveis prejudiciais de radiação ultravioleta (UV) podem penetrar na atmosfera de um planeta, diminuindo assim suas chances de abrigar vida na superfície.
p Combinando química atmosférica 3-D e modelagem climática com dados de flare observados de estrelas distantes, uma equipe liderada pela Northwestern descobriu que as explosões estelares podem desempenhar um papel importante na evolução a longo prazo da atmosfera e habitabilidade de um planeta.
p "Comparamos a química atmosférica de planetas que experimentam erupções frequentes com planetas que não experimentam erupções. A química atmosférica de longo prazo é muito diferente, "disse Howard Chen da Northwestern, o primeiro autor do estudo. "Flares contínuos realmente conduzem a composição atmosférica de um planeta a um novo equilíbrio químico."
p "Descobrimos que chamas estelares podem não impedir a existência de vida, "acrescentou Daniel Horton, o autor sênior do estudo. "Em alguns casos, a queima não corrói todo o ozônio atmosférico. A vida na superfície ainda pode ter uma chance de lutar. "
p O estudo será publicado no dia 21 de dezembro na revista
Astronomia da Natureza . É um esforço conjunto entre pesquisadores da Northwestern, Universidade do Colorado em Boulder, Universidade de Chicago, Massachusetts Institute of Technology e NASA Nexus for Exoplanet System Science (NExSS).
p Horton é professor assistente de Ciências da Terra e planetárias no Weinberg College of Arts and Sciences da Northwestern. Chen é um Ph.D. candidato no Grupo de Pesquisa de Mudanças Climáticas de Horton e futuro investigador da NASA.
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Importância dos foguetes
p Todas as estrelas - incluindo nosso próprio sol - brilham, ou liberar aleatoriamente a energia armazenada. Felizmente para os terráqueos, as labaredas do sol normalmente têm um impacto mínimo no planeta.
p Uma erupção de filamento do sol, acompanhada por explosões solares. Crédito:NASA / GSFC / SDO
p "Nosso sol é mais um gigante gentil, "disse Allison Youngblood, astrônomo da Universidade do Colorado e co-autor do estudo. "É mais velha e não tão ativa quanto estrelas mais jovens e menores. A Terra também tem um forte campo magnético, que desvia os ventos prejudiciais do sol. "
p Infelizmente, a maioria dos exoplanetas potencialmente habitáveis não tem tanta sorte. Para os planetas potencialmente abrigarem vida, eles devem estar perto o suficiente de uma estrela para que sua água não congele - mas não tão perto que a água evapore.
p "Estudamos planetas orbitando nas zonas habitáveis de estrelas anãs M e K - as estrelas mais comuns do universo, "Horton disse." As zonas habitáveis em torno dessas estrelas são mais estreitas porque as estrelas são menores e menos poderosas do que estrelas como o nosso sol. Por outro lado, Pensa-se que as estrelas anãs M e K têm atividade de queima mais frequente do que o nosso sol, e é improvável que seus planetas bloqueados por maré tenham campos magnéticos ajudando a desviar seus ventos estelares. "
p Chen e Horton conduziram anteriormente um estudo das médias climáticas de longo prazo dos sistemas estelares anões M. Flares, Contudo, ocorrem em escalas de tempo de horas ou dias. Embora essas escalas de tempo breves possam ser difíceis de simular, incorporar os efeitos das chamas é importante para formar uma imagem mais completa das atmosferas de exoplanetas. Os pesquisadores conseguiram isso incorporando dados de flare do Transiting Exoplanet Satellite Survey da NASA, lançado em 2018, em suas simulações de modelo.
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Usando sinalizadores para detectar vida
p Se houver vida nesses exoplanetas anões M e K, trabalhos anteriores levantam a hipótese de que chamas estelares podem tornar mais fácil de detectar. Por exemplo, explosões estelares podem aumentar a abundância de gases indicadores de vida (como dióxido de nitrogênio, óxido nitroso e ácido nítrico) de níveis imperceptíveis a detectáveis.
p "Os eventos climáticos espaciais são normalmente vistos como um prejuízo para a habitabilidade, "Chen disse." Mas nosso estudo mostra quantitativamente que algum clima espacial pode realmente nos ajudar a detectar assinaturas de gases importantes que podem significar processos biológicos. "
p Este estudo envolveu pesquisadores de uma ampla gama de origens e especialidades, incluindo cientistas do clima, cientistas de exoplanetas, astrônomos, teóricos e observadores.
p "Este projeto foi o resultado de um fantástico esforço coletivo de equipe, "disse Eric T. Wolf, um cientista planetário na CU Boulder e um co-autor do estudo. "Nosso trabalho destaca os benefícios dos esforços interdisciplinares ao investigar as condições em planetas extrasolares."