Atualmente, encontramos 867 exoplanetas diferentes, mas ainda precisamos determinar definitivamente se um desses abriga vida. Embora o oxigênio seja relativamente abundante no Universo, encontrá-lo na atmosfera de um planeta distante pode apontar para sua habitabilidade, porque sua presença - em grandes quantidades - sinalizaria a provável presença de vida.
Mas onde procurar primeiro? Um novo estudo descobriu que poderíamos detectar oxigênio na atmosfera de um planeta habitável orbitando uma anã branca - uma estrela que está morrendo - com muito mais facilidade do que em um planeta semelhante à Terra que orbita uma estrela semelhante ao Sol.
"Na busca por assinaturas biológicas extraterrestres, as primeiras estrelas que estudamos devem ser as anãs brancas", disse Avi Loeb, teórico do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA) e diretor do Instituto de Teoria e Computação.
Loeb e seu colega Dan Maoz, da Universidade de Tel Aviv, estimam que uma pesquisa com as 500 anãs brancas mais próximas possa detectar uma ou mais Terras habitáveis.
Uma anã branca é o que estrelas como o Sol se tornam depois de esgotarem seu combustível nuclear. Ele sopra suas camadas externas, deixando para trás um núcleo quente que pode ser do tamanho da Terra. Ele esfria lentamente e desaparece com o tempo, mas pode reter o calor por tempo suficiente para aquecer um mundo próximo por bilhões de anos.
Atualmente, a maioria dos planetas que encontramos orbitam perto de sua estrela-mãe, uma vez que os astrônomos encontram planetas usando astrometria pela influência gravitacional que o planeta exerce sobre a estrela, fazendo com que ele oscile levemente. Planetas maciços próximos à estrela têm o maior efeito e, portanto, são os mais fáceis de detectar.
Usando a fotometria, os astrônomos veem um mergulho na quantidade de luz que uma estrela emite quando um planeta passa em frente à estrela. Como uma anã branca tem aproximadamente o mesmo tamanho da Terra, um planeta do tamanho da Terra bloqueia uma grande fração de sua luz e cria um sinal óbvio. A fotometria, ou o método de trânsito, provou a melhor maneira de encontrar exoplanetas.
Uma anã branca é muito menor e mais fraca que o Sol, e um planeta precisaria estar muito mais próximo para ser habitável com água líquida em sua superfície, de modo a facilitar a detecção de planetas ao redor de uma estrela anã branca. Um planeta habitável circularia a anã branca uma vez a cada 10 horas, a uma distância de cerca de um milhão de quilômetros.
Mais importante, só podemos estudar as atmosferas dos planetas em trânsito. Quando a luz da anã branca brilha através do anel de ar que circunda o disco recortado do planeta, a atmosfera absorve alguma luz das estrelas. Isso deixa impressões digitais químicas mostrando se esse ar contém vapor de água ou até assinaturas de vida, como oxigênio.
Mas há uma ressalva: antes de uma estrela se tornar uma anã branca, ela se transforma em um gigante vermelho, engolindo e destruindo quaisquer planetas próximos. Portanto, um planeta teria que chegar à zona habitável após a estrela evoluir para uma anã branca. Ou migraria para a estrela a partir de uma órbita mais distante ou seria um novo planeta formado a partir de restos de poeira e gás.
No entanto, ainda precisamos encontrar um exoplaneta em torno de uma anã branca, embora Loeb e Moaz digam que a abundância de elementos pesados na superfície das anãs brancas sugere que uma fração significativa deles possui planetas rochosos.
Precisamos de um olho melhor no céu para encontrar planetas em torno de anãs brancas, dizem Loeb e Maoz, e o Telescópio Espacial James Webb (JWST), programado para lançamento no final desta década, promete farejar os gases desses mundos alienígenas .
Loeb e Maoz criaram um espectro sintético, replicando o que o JWST veria se examinasse um planeta habitável orbitando uma anã branca. Eles descobriram que o oxigênio e o vapor de água seriam detectáveis com apenas algumas horas do tempo total de observação.
"O JWST oferece a melhor esperança de encontrar um planeta habitado em um futuro próximo", disse Maoz.
Pesquisas recentes dos astrônomos da CfA Courtney Dressing e David Charbonneau mostraram que o planeta habitável mais próximo provavelmente orbitará uma estrela anã vermelha (uma estrela fria e de baixa massa em fusão nuclear). Como uma anã vermelha, embora menor e mais fraca que o Sol, seja muito maior e mais brilhante que uma anã branca, seu brilho sobrecarregará o sinal fraco da atmosfera de um planeta em órbita. O JWST teria que observar centenas de horas de trânsitos para ter alguma esperança de analisar a composição da atmosfera.
"Embora o planeta habitável mais próximo possa orbitar uma estrela anã vermelha, o mais próximo que podemos provar ser portador de vida pode orbitar uma anã branca", disse Loeb.
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Fonte: CfA
