Em um estudo publicado no Astrophysical Journal Letters , eles mostram como o telescópio espacial James Webb da NASA pode encontrar assinaturas de vida em planetas semelhantes à Terra orbitando anãs brancas.
Um planeta orbitando uma pequena estrela produz fortes sinais atmosféricos quando passa na frente, ou "transita", sua estrela hospedeira. As anãs brancas levam isso ao extremo: elas são 100 vezes menores que o nosso Sol, quase tão pequenas quanto a Terra, proporcionando aos astrônomos uma rara oportunidade de caracterizar planetas rochosos.
"Se existirem planetas rochosos em torno das anãs brancas, poderemos detectar sinais de vida neles nos próximos anos", disse a autora Lisa Kaltenegger, professora associada de astronomia na Faculdade de Artes e Ciências e diretora do Instituto Carl Sagan.
O co-autor Ryan MacDonald, pesquisador associado do instituto, disse que o Telescópio Espacial James Webb, com lançamento previsto para outubro de 2021, está em uma localização única para encontrar assinaturas de vida em exoplanetas rochosos.
"Ao observar planetas semelhantes à Terra orbitando anãs brancas, o Telescópio Espacial James Webb pode detectar água e dióxido de carbono em questão de horas", disse MacDonald. "Dois dias de observação com este poderoso telescópio permitiriam a descoberta de gases de bioassinatura, como ozônio e metano".
A descoberta do primeiro planeta gigante em trânsito orbitando uma anã branca (WD 1856 + 534b), anunciada em um artigo separado - liderado pelo co-autor Andrew Vanderburg, professor assistente da Universidade de Wisconsin, Madison - prova a existência de planetas ao redor do branco anões. Kaltenegger também é co-autor deste artigo.
Este planeta é um gigante gasoso e, portanto, não é capaz de sustentar a vida. Mas sua existência sugere que planetas rochosos menores, que poderiam sustentar a vida, também poderiam existir nas zonas habitáveis das anãs brancas.
"Nós sabemos agora que planetas gigantes podem existir em torno das anãs brancas, e as evidências remontam a mais de 100 anos mostrando material rochoso poluindo a luz das anãs brancas. Certamente existem pequenas rochas em sistemas de anãs brancas", disse MacDonald. "É um salto lógico imaginar um planeta rochoso como a Terra orbitando uma anã branca".
Os pesquisadores combinaram técnicas de análise de última geração usadas rotineiramente para detectar gases em atmosferas de exoplanetas gigantes com o Telescópio Espacial Hubble com modelos de atmosferas de planetas anãs brancas de pesquisas anteriores de Cornell.
O Transiting Exoplanet Survey Satellite da NASA está agora procurando por esses planetas rochosos ao redor das anãs brancas. Se e quando um desses mundos for encontrado, Kaltenegger e sua equipe desenvolveram os modelos e ferramentas para identificar sinais de vida na atmosfera do planeta. O telescópio Webb poderá em breve iniciar essa busca.
As implicações de encontrar assinaturas de vida em um planeta orbitando uma anã branca são profundas, disse Kaltenegger. A maioria das estrelas , incluindo nosso Sol, um dia acabará como anãs brancas.
"E se a morte da estrela não for o fim da vida?" ela disse. "A vida poderia continuar, mesmo depois que nosso sol morresse? Sinais de vida em planetas orbitando anãs brancas não apenas mostrariam a incrível tenacidade da vida, mas talvez também um vislumbre de nosso futuro".
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