Modelagem climática em 3D pode ajustar a busca por sinais distantes de vida alienígena

Astrônomos identificaram milhares de estrelas que possuem planetas, e esse número pode aumentar ainda mais rapidamente quando ondas de telescópios da próxima geração ficarem online. Mas onde estão os melhores lugares para procurar a vida?

Um estudo recém-lançado enfoca a categoria de estrelas mais abundante em nossa galáxia da Via Láctea - estrelas anãs M, também conhecidas como anãs vermelhas - e fornece boas e más notícias para os astrobiólogos.

A boa notícia é que a modelagem climática em 3D da química da atmosfera pode produzir uma avaliação mais abrangente da habitabilidade potencial de um planeta.

Em um nível básico, a zona habitável de um sistema planetário é definida como a região em forma de anel que envolve uma estrela que recebe a quantidade certa de radiação para manter a água em um líquidoestado, em vez de ferver ou congelar. Os astrobiólogos começam com esse critério, porque na Terra, alguma forma de vida pode ser encontrada virtualmente em qualquer lugar onde a água líquida existe. Mas para estrelas alienígenas, e particularmente para as anãs M, a situação é mais complexa.

As novas descobertas, que serão publicadas esta semana no Astrophysical Journal, apóiam a visão de que os planetas que orbitam as estrelas anãs M ativas sãovulneráveis ​​à perda de quantidades significativas de água devido à vaporização causada pela radiação ultravioleta.

Além disso, planetas com camadas muito finas de ozônio provavelmente deixarão passar muita luz UV por suas atmosferas. Essa radiação causaria um golpe fatal na vida como a conhecemos, mesmo se houver água líquida na superfície.

O modelo de computador descrito no artigo do Astrophysical Journal tira proveito de 3Modelagem climática em D para reações químicas em atmosferas alienígenas. Essa abordagem literalmente adiciona outra dimensão ao processo de determinação da habitabilidade.

“A fotoquímica 3D desempenha um papel enorme porque fornece aquecimento ou resfriamento, o que pode afetar a termodinâmica e talvez a composição atmosférica de um sistema planetário., ”Autor principal do estudo, Howard Chen, Ph.D. candidato da Northwestern University, disse em um comunicado à imprensa.

"Esses tipos de modelos não foram realmente utilizados na literatura sobre exoplanetas que estudam planetas rochosos porque são muito caros em termos de computação", disse Chen.“Outros modelos fotoquímicos que estudam planetas muito maiores, como gigantes gasosos e Júpiteres quentes, já mostram que não se pode negligenciar a química ao investigar o clima.”

As descobertas da equipe provavelmente diminuem as esperanças de encontrar vida no Proxima Centaurib, o planeta mais próximo além do nosso sistema solar. Proxima b está tecnicamente dentro da zona habitável de sua estrela-mãe, uma anã M, mas essa estrela lança fortes explosões.

Astrônomos já observaram que o ambiente de radiação do Proxima b poderiaser problemático.O mesmo vale para o TRAPPIST-1 e, outro exoplaneta anão M que já havia sido considerado potencialmente habitável.O artigo recém-publicado reforça essa visão pessimista.

“Não necessariamente exclui a habitabilidade em planetas como Proxima be TRAPPIST-1e… mas promove a ideia de que o ambiente de radiação estelar para planetas ao redor de M-estrelas anãs podem tornar muito desafiador manter o vapor de água em planetas terrestres ”, disse o co-autor do estudo Eric Wolf, astrônomo da Universidade do Colorado em Boulder. Wolf é afiliado ao Instituto de Astrobiologia da NASA. Laboratório Planetário, com sede na Universidade de Washington. Ele e seus colegas dedicaram muita atenção às condições que provavelmente existem nos planetas ao redor das estrelas anãs M, que compõem cerca de 70% da população estelar da Via Láctea.

“Esses planetas poderiam terchamadas atmosferas secundárias, superadas pela contínua atividade vulcânica ao longo do tempo. Observe que a atmosfera da Terra que desfrutamos hoje é uma atmosfera secundária ”, Wolf disse ao GeekWire em um e-mail.“No entanto, altos níveis contínuos de atividade estelar de estrelas anãs M podem representar uma ameaça significativa à habitabilidade, retirando o vapor de água da atmosfera secundária e secando os planetas a longo prazo.”

todas as más notícias, disse Wolf."O artigo de Howard também nos diz que os alvos ideais para o planeta serão aqueles encontrados em torno de estrelas silenciosas com raios UV e, mais ainda, as estrelas permaneceram quietas durante toda a vida", disse ele.

Nos próximos anos, o Telescópio Espacial James Webb da NASA e outros observatórios da próxima geração deverão acelerar o ritmo da descoberta do planeta e até tornar possível analisar a atmosfera de planetas alienígenas.

"Existem muitas estrelas e planetas por aí", disse o autor sênior do estudo, o cientista planetário da Northwestern University Daniel Horton.“Nosso estudo pode ajudar a limitar o número de lugares que temos para apontar nossos telescópios.”

Autores do artigo Astrophysical Journal, intitulado "Habitabilidade e observabilidade espectroscópica de exoplanetas quentes de anão M avaliados com uma química 3D"Modelo climático ", incluem Chen, Wolf e Horton, bem como Zhuchang Zhan.

Via: Geek Wire