24/05/2022 - 9:16
Como o único planeta conhecido com vida, a Terra, orbita o Sol, sistemas planetários em torno de estrelas de tamanho semelhante são alvos óbvios para os astrônomos que tentam localizar vida extraterrestre. Quase cada segunda estrela nessa categoria é uma estrela binária. Uma pesquisa internacional liderada pela Universidade de Copenhague (Dinamarca) indica que os sistemas planetários são formados de uma maneira muito diferente em torno de estrelas binárias do que em torno de estrelas únicas, como o Sol. Isso aponta para novos alvos na busca por formas de vida extraterrestres.
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“O resultado é empolgante, pois a busca por vida extraterrestre será equipada com vários instrumentos novos e extremamente poderosos nos próximos anos. Isso aumenta a importância de entender como os planetas são formados em torno de diferentes tipos de estrelas. Esses resultados podem identificar lugares que seriam especialmente interessantes para investigar a existência de vida”, disse o professor Jes Kristian Jørgensen, do Instituto Niels Bohr, da Universidade de Copenhague, que lidera o projeto.
Os resultados do estudo, que também conta com a participação de astrônomos de Taiwan e dos EUA, foram publicados na revista Nature.
Explosões moldam o sistema planetário
A nova descoberta foi feita com base em observações feitas pelos telescópios ALMA no Chile de uma jovem estrela binária a cerca de 1.000 anos-luz da Terra, NGC 1333-IRAS2A, na nuvem molecular Perseus. Esse sistema estelar binário é cercado por um disco composto de gás e poeira. As duas estrelas do sistema estão separadas por 200 unidades astronômicas (UAs). Uma UA é igual à distância da Terra ao Sol. Em comparação, o planeta mais distante do Sistema Solar, Netuno, está a 30 UAs do Sol.
As observações só podem fornecer aos pesquisadores um instantâneo de um ponto na evolução do sistema estelar binário. No entanto, a equipe complementou as observações com simulações de computador, retrocedendo e avançando no tempo.
“As observações nos permitem ampliar as estrelas e estudar como a poeira e o gás se movem em direção ao disco. As simulações nos dirão qual física está em jogo e como as estrelas evoluíram até o momento que observamos e sua evolução futura”, explicou Rajika L. Kuruwita, pesquisadora de pós-doutorado no Instituto Niels Bohr e segunda autora do artigo publicado na Nature.
Movimento irregular
Notavelmente, o movimento de gás e poeira não segue um padrão contínuo. Em alguns momentos – normalmente por períodos relativamente curtos de dez a cem anos a cada mil anos – o movimento se torna muito forte. A estrela binária torna-se dez a cem vezes mais brilhante, até retornar ao seu estado normal.
Presumivelmente, o padrão cíclico pode ser explicado pela dualidade da estrela binária. As duas estrelas se cercam e, em determinados intervalos, sua gravidade conjunta afetará o disco de gás e poeira circundante de uma maneira que faz com que grandes quantidades de material caiam em direção à estrela.
“A queda do material provocará um aquecimento significativo. O calor tornará a estrela muito mais brilhante do que o normal”, disse Rajika L. Kuruwita. Ela acrescentou: “Essas rajadas vão rasgar o disco de gás e poeira. Embora o disco se acumule novamente, as rajadas ainda podem influenciar a estrutura do posterior sistema planetário.”
Cometas levam blocos de construção para a vida
O sistema estelar observado ainda é muito jovem para a formação de planetas. A equipe espera obter mais tempo de observação no ALMA, permitindo investigar a formação de sistemas planetários.
Não apenas planetas, mas também cometas estarão em foco. “É provável que os cometas desempenhem um papel fundamental na criação de possibilidades para a evolução da vida”, disse Jes Kristian Jørgensen. “Os cometas geralmente têm um alto teor de gelo com presença de moléculas orgânicas. Pode-se imaginar que as moléculas orgânicas são preservadas nos cometas durante as épocas em que um planeta é estéril, e que os impactos posteriores dos cometas introduzirão as moléculas na superfície do planeta.”
Compreender o papel das rajadas é importante neste contexto: “O aquecimento causado pelas rajadas provocará a evaporação dos grãos de poeira e do gelo que os cerca. Isso pode alterar a composição química do material a partir do qual os planetas são formados”, afirmou Jørgensen.
Assim, a química faz parte do escopo da pesquisa: “Os comprimentos de onda cobertos pelo ALMA nos permitem ver moléculas orgânicas bastante complexas, ou seja, moléculas com 9-12 átomos e contendo carbono”, observou Jørgensen. “Essas moléculas podem ser blocos de construção para moléculas mais complexas que são fundamentais para a vida como a conhecemos. Por exemplo, aminoácidos que foram armazenados em cometas.”
Ferramentas poderosas
O ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) não é um instrumento único, mas 66 telescópios operando em coordenação. Isso permite uma resolução muito melhor do que poderia ter sido obtida por um único telescópio.
Muito em breve, o novo Telescópio Espacial James Webb (JWST) se juntará à busca por vida extraterrestre. Perto do final da década, o JWST será complementado pelo ELT (European Large Telescope) e o extremamente poderoso SKA (Square Kilometer Array), ambos planejados para começar a observar em 2027. O ELT, com seu espelho de 39 metros, será o maior telescópio do mundo e estará pronto para observar as condições atmosféricas dos planetas fora do Sistema Solar. O SKA consistirá em milhares de telescópios na África do Sul e na Austrália trabalhando em coordenação e terá comprimentos de onda maiores que o ALMA.
”O SKA permitirá a observação direta de grandes moléculas orgânicas. O Telescópio Espacial James Webb opera no infravermelho, que é especialmente adequado para observar moléculas no gelo. Finalmente, continuamos a ter o ALMA, que é especialmente adequado para observar moléculas em forma de gás. Combinar as diferentes fontes fornecerá muitos resultados empolgantes”, concluiu Jørgensen.
