ESTUDO: PLANETA EM ÓRBITA DE ESTRELA MAIS PRÓXIMA PODE SER HABITÁVEL
28 de outubro de 2016
Esta impressão artística mostra uma vista da superfície do planeta Proxima b, o qual orbita a estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem por cima e à direita de Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona habitável de Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
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Um planeta extrasolar com uma massa parecida com a da Terra foi recentemente detetado em torno de Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol. Este exoplaneta, chamado Proxima b, está numa órbita que lhe permite ter água líquida à superfície, levantando assim a questão da sua habitabilidade. Num estudo que será publicado na revista The Astrophysical Journal Letters, uma equipa internacional liderada por investigadores do Laboratório de Astrofísica de Marselha determinou as dimensões do planeta e as propriedades da sua superfície, o que na verdade favorecem a sua habitabilidade.
A equipa diz que Proxima b pode ser um "planeta oceânico," com um oceano que cobre toda a sua superfície, a água talvez idêntica à dos oceanos subterrâneos detetados no interior de luas geladas de Júpiter e Saturno. Os investigadores também mostram que a composição de Proxima b pode ser parecida com a de Mercúrio, com um núcleo de metal que corresponde a dois-terços da massa do planeta. Estes resultados fornecem a base para estudos futuros a fim de determinar a habitabilidade de Proxima b.
Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol, tem um sistema planetário que consiste em, pelo menos, um planeta. O novo estudo analisa e complementa observações anteriores. Estas novas medições mostram que o exoplaneta, chamado Proxima Centauri b ou simplesmente Proxima b, tem uma massa parecida com a da Terra (1,3 massas terrestres) e orbita a sua estrela a uma distância de 0,05 UA (um-décimo da distância Sol-Mercúrio). Ao contrário do que se poderia pensar, esta pequena distância não implica uma alta temperatura à superfície de Proxima b porque a sua estrela hospedeira, Proxima Centauri, é uma anã vermelha com apenas um-décimo da massa e do raio do Sol e um brilho mil vezes mais fraco. Assim sendo, Proxima b está na zona habitável da sua estrela e pode abrigar água líquida à sua superfície.
No entanto, sabe-se muito pouco sobre Proxima b, particularmente o seu raio. Por isso, é impossível saber o aspeto do planeta ou a sua composição. A medição do raio de um exoplaneta é normalmente feita durante um trânsito, quando eclipsa a sua estrela. Mas Proxima b parece não transitar Proxima Centauri.
Existe outro método para estimar o raio de um planeta. Se conhecermos a sua massa, podemos simular o comportamento dos materiais constituintes. Este é o método usado por uma equipa franco-americana do Laboratório de Astrofísica de Marselha e do Departamento de Astronomia da Universidade de Cornell. Com a ajuda de um modelo de estrutura interna, exploraram as diferentes composições que podem estar associadas com Proxima b e deduziram os valores correspondentes para o raio do planeta. Eles restringiram o seu estudo para o caso de planetas potencialmente habitáveis, simulando planetas densos e sólidos, formados com o núcleo metálico e manto rochoso encontrado em planetas terrestres no nosso Sistema Solar. Também permitiram a incorporação de uma grande massa de água na sua composição.
Estes pressupostos permitem uma grande variedade de composições para Proxima b. O raio do planeta pode variar entre 0,94 e 1,40 vezes o raio da Terra (6371 km). O estudo mostra que Proxima b tem um raio mínimo de 5990 quilómetros, e a única maneira de obter este valor é tendo um planeta muito denso, composto por um núcleo metálico com uma massa igual a 65% do planeta, sendo o resto manto rochoso (formado por silicatos). A fronteira entre estes dois materiais está, então, localizada a uma profundidade de 1500 quilómetros. Com uma tal composição, Proxima b é muito parecido com o planeta Mercúrio, que também tem um núcleo metálico muito sólido. Este primeiro caso não exclui a presença de água à superfície do planeta, pois na Terra o conteúdo de água não ultrapassa os 0,05% da massa do planeta. Em contraste, Proxima b também pode ter um raio de 8920 quilómetros, desde que seja composto por 50% rocha rodeada por 50% de água. Neste caso, Proxima b estaria coberto por um único oceano líquido com 200 quilómetros de profundidade. Abaixo, a pressão seria tão alta que a água estaria sob a forma de gelo antes de atingir o limite do manto a 3100 km de profundidade. Nestes casos extremos, uma fina atmosfera de gás podia cobrir o planeta, como na Terra, tornando Proxima b potencialmente habitável.
Estes resultados fornecem informações adicionais importantes para diferentes cenários de composição que foram propostos para Proxima b. Alguns envolvem um planeta completamente seco, enquanto outros permitem a presença de uma quantidade significativa de água na sua composição. O trabalho da equipa de investigação incluiu o fornecimento de uma estimativa do raio do planeta para cada um destes cenários. Do mesmo modo, isto restringiria a quantidade de água disponível em Proxima b, onde a água é propensa à evaporação devido aos raios ultravioleta e raios-X da estrela hospedeira, que são muito mais violentos do que os do Sol.
As observações futuras de Proxima Centauri irão aperfeiçoar este estudo. Em particular, a medição das abundâncias estelares de elementos pesados (magnésio, ferro, silício) irá diminuir o número de composições possíveis para Proxima b, permitindo a determinação mais precisa do seu raio.
Esta impressão artística mostra o planeta Proxima b em órbita da estrela anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sistema Solar. A estrela dupla Alfa Centauri AB também pode ser vista na imagem entre o planeta e Proxima Centauri. Proxima b é um pouco mais massivo que a Terra e orbita na zona de habitabilidade da Proxima Centauri, zona onde a temperatura permite a existência de água líquida à superfície do planeta.
Crédito: ESO/M. Kornmesser
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