As atmosferas dos planetas que orbitam estas estrelas, conhecidas como anãs brancas, seriam muito mais fáceis de caracterizar do que as dos planetas que orbitam estrelas mais brilhantes, devido à quantidade limitada de luz irradiada que emitem
Embora esses planetas tenham de sobreviver às fases violentas que acompanham a morte da estrela, os investigadores envolvidos na nova investigação acreditam que alguns podem de fato “enfiar a linha na agulha celestial” necessária para manter a sua água e proteger qualquer coisa que viva neles. Se for verdade, isto poderia potencialmente oferecer aos telescópios da Terra uma oportunidade sem precedentes de vasculhar as suas atmosferas em busca de sinais de vida.
“As anãs brancas são tão pequenas e tão sem características que se um planeta terrestre transitasse na frente delas, poderíamos realmente fazer um trabalho muito melhor na caracterização da sua atmosfera”, explicou Juliette Becker, professora de astronomia da Universidade de Wisconsin-Madison, autora principal do estudo. estudo que descreve a pesquisa da equipe. “A atmosfera do planeta teria um sinal muito maior e mais claro porque uma fração maior da luz que você vê passa exatamente através do que você deseja estudar.”
O estudo da equipe, que está atualmente sob revisão no AAS Journals depois de ter sido apresentado em Madison na 244ª reunião da Sociedade Astronômica Americana, descreve as diferentes fases pelas quais uma estrela moribunda passa e o que seria necessário para um planeta sobreviver. “Existem basicamente dois pulsos, durante os quais a estrela cresce até 100 vezes o seu raio normal”, explica Becker. “Enquanto isso acontece – podemos chamar esta parte de Fase de Destruição nº 1 – ela engolirá todos os planetas que estiverem dentro desse raio.”
Por exemplo, a Terra está perto o suficiente do nosso Sol e provavelmente será completamente engolfada quando fizer a transição de uma estrela do tipo G da sequência principal para uma das bilhões de estrelas queimadas em nossa galáxia, a Via Láctea. Mesmo que um planeta sobreviva a esta expansão dramática, a equipe diz que qualquer água na superfície do planeta ainda pode ser impactada porque a rápida expansão da estrela adicionaria energia térmica significativa a qualquer planeta que não engolisse. Se essa energia térmica for alta o suficiente, qualquer água do planeta próximo poderá ser parcialmente ou mesmo totalmente queimada.
“O fato de a estrela ficar muito mais brilhante significa que todos os planetas do sistema, mesmo aqueles que costumavam ser frios no sistema solar exterior, terão subitamente as temperaturas da sua superfície aumentando drasticamente”, diz Becker. “Isso pode evaporar os oceanos e custar-lhes muita água.” De acordo com os cálculos da equipe, um planeta que esperasse reter a sua água enquanto a sua estrela hospedeira morre provavelmente necessitaria de orbitar pelo menos 5 ou 6 unidades astronômicas de distância. Infelizmente, os investigadores dizem que qualquer planeta a esta distância que sobreviva à morte violenta da estrela pode acabar demasiado longe quando arrefecer. O resultado seria um planeta que não recebe energia suficiente da luz das estrelas para manter o seu H20 na forma de água.
“Se você puder estar suficientemente longe durante este período perigoso para não perder a água superficial, isso é bom”, diz Becker. “Mas a desvantagem é que você estará tão longe da estrela que toda a água se transformará em gelo, e isso não é bom para a vida.”
Felizmente para os caçadores de vida que estudam planetas fora do nosso sistema solar, os investigadores dizem acreditar que um número viável destes corpos espaciais estará à distância certa do seu hospedeiro para “enfiar as agulhas celestiais necessárias para aguardar a descoberta e um exame mais minucioso” e evitar sendo engolido ao mesmo tempo que mantém água líquida suficiente para sustentar a vida como a conhecemos. Isso ocorre porque alguns planetas passam por algo chamado “migração de maré”, que poderia mover um planeta de uma distância segura o suficiente para sobreviver à expansão da estrela para cerca de 1% de uma UA. Tal movimento permitiria energia térmica suficiente para manter a água que permanece no planeta na forma líquida, aumentando as chances de vida.
“A mudança da órbita de um planeta é bastante normal”, diz Becker. “Na migração das marés, alguma instabilidade dinâmica entre os planetas do sistema coloca um deles numa órbita de alta excentricidade, como um cometa, onde oscila muito perto do corpo central do sistema e depois afasta-se novamente.” Se esta suposição estiver correta, os pesquisadores teriam uma série de planetas que não só têm potencial para vida. Eles também seriam muito mais fáceis de estudar graças à vida limitada das estrelas queimadas que os hospedam.
“Se juntarmos todos estes modelos, o que vemos é que é uma viagem perigosa para o planeta e difícil para os oceanos sobreviverem a este processo, mas é possível”, diz Becker, cujos colaboradores incluem Andrew Vanderburg, do Instituto de Astrofísica de Tecnologia de Massachusetts que recentemente foi professor da UW – Madison e estudante de graduação da UW – Madison, Joseph Livesey.
No futuro, os investigadores dizem que esperam aprender mais sobre estas estrelas queimadas e a sua dinâmica. Idealmente, eles acreditam que esta investigação pode ajudar a orientar os astrobiólogos para os alvos mais ideais das anãs brancas, uma vantagem crucial devido à disponibilidade severamente limitada dos telescópios mais avançados do mundo. “Se encontrarmos muitas anãs brancas que sejam boas candidatas para hospedar exoplanetas potencialmente habitáveis, elas poderão valer a pena”, diz Becker. “E essas técnicas teóricas nos ajudarão a separar os melhores alvos, para não perdermos muito tempo com os desinteressantes.”
