A questão de se estrelas anãs vermelhas podem ou não suportar planetas habitáveis tem sido objeto de debate por décadas. Com a explosão de descobertas de exoplanetas nas últimas duas décadas, o debate se tornou ainda mais significativo. Para começar, estrelas do tipo M (anãs vermelhas) são as mais comuns no Universo, respondendo por 75% das estrelas da nossa galáxia. Além disso, pesquisas de exoplanetas indicam que as anãs vermelhas são particularmente boas em formar planetas rochosos semelhantes à Terra que orbitam dentro de suas zonas habitáveis circumsolares (CHZs).
Infelizmente, um considerável corpo de pesquisa mostrou que os planetas orbitando sóis anões vermelhos estariam sujeitos a muita atividade de erupções – incluindo algumas tão poderosas que são conhecidas como “supererupções”. estudo recente liderada pela Universidade do Havaí, uma equipe de astrofísicos revelou que estrelas anãs vermelhas podem produzir explosões estelares com significativamente mais radiação ultravioleta distante do que o esperado anteriormente. Suas descobertas podem ter implicações drásticas para estudos de exoplanetas e a busca por vida extraterrestre em planetas rochosos próximos.
O estudo foi liderado por Vera L Berger, uma bolsista Churchill e pesquisadora de pós-graduação atualmente no Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridgeanteriormente com o Instituto de Astronomia da Universidade do Havaí (UHIfA). Ela foi acompanhada por colegas da UHIfA, a Centro de Cosmologia e Física de Astropartículas (CCAP) na Universidade Estadual de Ohio e o Instituto de Astronomia de Sydney (SIfA). Suas descobertas apareceram em um artigo intitulado “As explosões estelares são luminosas no ultravioleta distante”, que foi publicado recentemente no Avisos mensais da Royal Astronomical Society.
Nos últimos anos, o debate sobre a habitabilidade das anãs vermelhas tem se concentrado em duas áreas principais: bloqueio de maré e atividade de flare. O primeiro surge do fato de que planetas rochosos orbitando a CMZ de uma estrela anã vermelha estão próximos o suficiente para que sua rotação seja perfeitamente sincronizada com sua órbita, o que significa que um lado está constantemente voltado para a estrela. Isso também significa que o lado voltado para o sol estaria sujeito a poderosas erupções solares, que são muito comuns em estrelas do tipo M, mais frias e de baixa massa. No passado, pesquisas mostraram que um planeta sujeito a essa poderosa atividade de flare provavelmente seria despojado de sua atmosfera.
No entanto, outras pesquisas indicaram que planetas com um campo magnético e uma atmosfera suficientemente densa ainda poderiam suportar vida. Além disso, pesquisas recentes demonstraram que anãs vermelhas emitem suas explosões mais poderosas (também conhecidas como “superflares”) de seus polos, poupando assim os planetas que as orbitam. Para seu estudo, Berger e sua equipe usaram dados de arquivo da NASA Explorador da Evolução da Galáxia (GALEX) – um telescópio espacial UV desativado em 2013. Usando novas técnicas computacionais, a equipe pesquisou esses dados em busca de evidências de explosões de 300.000 estrelas próximas.
No geral, eles detectaram 182 flares de 158 estrelas dentro de cerca de 326 anos-luz (100 parsecs) do Sol nos comprimentos de onda do ultravioleta próximo (NUV) e do ultravioleta distante (FUV). Esses resultados desafiam os modelos existentes de flares estelares e habitabilidade de exoplanetas, que preveem que os flares produzirão mais radiação NUV do que FUV. No entanto, suas observações mostraram que a distribuição da radiação FUV era três vezes mais energética (em média) e até doze vezes o que os modelos atuais preveem. Como Bergin explicou em um recente Comunicado de imprensa da UH:
“Pensou-se que poucas estrelas geram radiação UV suficiente através de erupções para impactar a habitabilidade do planeta. Nossas descobertas mostram que muito mais estrelas podem ter essa capacidade… Nosso trabalho coloca um holofote na necessidade de mais exploração dos efeitos de erupções estelares em ambientes exoplanetários. Usar telescópios espaciais para obter espectros UV de estrelas será crucial para entender melhor as origens dessa emissão.”
Na Terra, a radiação ultravioleta tem sido vital para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Enquanto o UV próximo (UV-A, 400 nm a 300 nm) desempenha um papel essencial na formação de vitamina D pela pele, a exposição prolongada pode levar a queimaduras solares, aumento do risco de melanoma e catarata. O UV de comprimento de onda médio (UV-B, 300 a 200 nm) pode causar danos no nível molecular, afetando o ácido desoxirribonucleico (DNA), os próprios blocos de construção da vida. Graças ao campo magnético da Terra e à atmosfera densa, muito pouca luz UV abaixo de 290 nm atinge a superfície.
No entanto, como a equipe indica em seu estudo, a exposição ao Far-UV (200 nm a 10 nm) produzido por erupções estelares pode impactar severamente a habitabilidade planetária, desde a erosão da atmosfera de um planeta até a ameaça à formação de blocos de construção de RNA. “Uma mudança de três é o mesmo que a diferença no UV no verão de Anchorage, Alasca a Honolulu, onde a pele desprotegida pode sofrer uma queimadura de sol em menos de 10 minutos”, disse o coautor Benjamin J. Shappee da Universidade do Havaí.
Embora a causa exata dessas emissões mais fortes de FUV não esteja clara, a equipe acredita que a radiação do flare pode estar concentrada em comprimentos de onda específicos, possivelmente devido a elementos como carbono e nitrogênio na composição da estrela. Eles enfatizam que mais dados são necessários para determinar a fonte dessas emissões e obter uma melhor compreensão da luminosidade UV da anã vermelha. Essas descobertas podem indicar que a maioria das estrelas em nossa galáxia não pode suportar vida (como a conhecemos), o que pode ter implicações drásticas para a astrobiologia e pode até ser uma possível resposta ao Paradoxo de Fermi!
Leitura adicional: Universidade do Havaí, MNRAS
