Via Láctea poderia conter até 300 milhões de planeta em condições de abrigar vida
Ilustração de exoplaneta observado pelo Kepler. Crédito: Nasa
Desde que os astrônomos confirmaram a existência de planetas em outros sistemas estelares, chamados de exoplanetas, a humanidade se pergunta quantos poderiam hospedar vida. Pois um novo estudo, baseado em dados levantados pelo telescópio espacial Kepler, da Nasa, estima que cerca de 50% das estrelas com temperatura similar ao nosso Sol poderiam abrigar um planeta rochoso, capaz de sustentar água líquida em sua superfície. Isso significaria que a Via Láctea pode possuir até 300 milhões desses potenciais planetas habitáveis. O novo estudo será publicado na The Astronomical Journal.
Adotando uma estimativa mais conservadora, que estabeleça como 7% o percentual de estrelas capazes de hospedar planetas rochosos, os estudiosos acreditam que existiram pelo menos quatro deles situados nas nossas “vizinhanças”, a menos de 30 anos-luz de distância do nosso Sol, e o mais próximo estaria a cerca de 20 anos-luz de nós. Porém, quando se adota o percentual de 50%, o número total pode ser bem maior.
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Essa pesquisa nos ajuda a entender o potencial para que esses planetas tenham elementos para apoiar a vida. Essa é uma parte essencial da astrobiologia, o estudo da origem e do futuro da vida em nosso universo.
O estudo é de autoria de cientistas da Nasa que trabalharam na missão Kepler, junto com colaboradores de todo o mundo. A Nasa aposentou o telescópio espacial em 2018, logo após acabar seu combustível. Nove anos de observações do telescópio revelaram que existem bilhões de planetas em nossa galáxia — mais planetas que estrelas.
“Kepler já nos disse que existem bilhões de planetas, mas agora nós sabemos que uma boa parcela desses planetas pode ser rochoso e habitável”, disse o principal autor, Steve Bryson, pesquisador no Centro de Pesquisa Ames, da Nasa, no Vale do Silício na Califórnia. “Embora este resultado ainda esteja longe de um valor final, e a existência de água na superfície do planeta seja somente um dos muito fatores para o surgimento da vida, é muito empolgante que se possa calcular a ocorrência desses planetas com tanta confiança e precisão.”
Para calcular essa taxa de ocorrência, a equipe olhou para exoplanetas com um raio entre 0,5 e 1,5 vezes o da Terra, privilegiando aqueles que provavelmente são feitos de rocha. Eles também selecionam estrelas que sejam similares ao nosso Sol, em termos de idade e temperatura, adotando um percentual de variação de cerca de 800º Celsius para menos ou para mais.
Isso permite identificar um grande grupo de estrelas, cada uma com suas próprias propriedades particulares que são capazes de influenciar a capacidade dos planetas rochosos em sua órbita para abrigarem água em estado líquido. Essas complexidades são, em parte, o motivo que torna tão difícil calcular quantos planetas potencialmente habitáveis existem. Até porque mesmo nossos telescópios mais poderosos quase não conseguem detectar esses pequenos planetas. Foi o que levou a equipe a desenvolver uma nova abordagem.
Essa nova descoberta é um passo relevante para a missão original de Kepler: entender quantos planetas potencialmente habitáveis existem em nossa galáxia. Estimativas anteriores da frequência de tais planetas, também conhecidas como taxa de ocorrência, ignoraram a relação entre a temperatura da estrela e os tipos de luz emitidas pela estrela e que são absorvidas pelos planetas.
A nova análise leva em conta essas relações, e fornece um entendimento mais completo sobre a capacidade de um planeta para abrigar água líquida e, potencialmente, vida. Tal abordagem foi possível combinando o conjunto final de dados do Kepler e dados sobre cada emissão de energia das estrelas obtidos nos amplos levantamentos feitos pela missão Gaia, da Agência Europeia Espacial.
“Nós sempre soubemos definir a habitabilidade simplesmente em termos da distância física de um planeta para sua estrela, então saber se era muito quente ou muito frio era uma questão de suposição”, disse Ravi Kopparapu, autor da pesquisa e cientista no Centro de Vôo Espacial Goddard da Nasa, em Greenbelt, Maryland. “Os dados de Gaia sobre as estrelas nos permitiu olhar para esses planetas e suas estrelas de uma maneira completamente diferente”.
Gaia forneceu informações sobre a quantidade de energia que um planeta recebe de sua estrela hospedeira baseado no fluxo da estrela, ou a quantidade total de energia que é emitida em uma certa área ao longo de um certo período. Isso permitiu aos pesquisadores desenvolverem uma análise que reconhece a diversidade de estrelas e sistemas solares em nossa galáxia.
As características da atmosfera de um planeta também influenciam na estimativa da quantidade de luz necessária para que ele possa abrigar água líquida — embora ainda não se saiba exatamente quanto. Utilizando uma estimativa conservadora do efeito da atmosfera, os pesquisadores estimaram uma taxa de ocorrência de cerca de 50% — isso é, metade das estrelas similares ao Sol possuem planetas rochosos capazes de hospedar água líquida em suas superfícies. Uma definição otimista alternativa das zonas habitáveis estima cerca de 75%.
Esse resultado foi fruto do grande legado do trabalho de análise dos dados de Kepler para obter uma taxa de ocorrência e regular futuras observações de exoplanetas, informando o quão comum devem ser esses planetas rochosos e potencialmente habitáveis. Novas pesquisas irão continuar a refinar tal taxa, informando a probabilidade de encontrar esse tipo de planeta e ajudando a elaborar os próximos planos de pesquisa de exoplanetas, incluindo futuros telescópios.
Após revelar mais de 2,800 planetas confirmados fora de nosso sistema solar, os dados coletados pelo telescópio espacial Kepler continuam a informar novas descobertas importantes sobre nosso lugar no universo. Apesar do campo de visão de Kepler cobrir somente 0,235% do céu, a área que seria coberta pela sua mão caso levante seu braço em direção ao céu, seus dados permitiram aos cientistas extrapolarem o que os dados da missão significam para o resto da galáxia. Esse trabalho continua com o TESS, o atual telescópio de caça aos planetas da Nasa.
Publicado em 12/11/2020