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jan
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Luas Goldilocks

A busca por planetas habitáveis fora de nosso Sistema Solar tem sido um dos tópicos mais populares da última década. Agora que mais de 700 exoplanetas  já foram descobertos e registrados, começamos a investigar as possíveis luas desses exoplanetas e sua possibilidade de abrigar vida. Fascinante!

O artigo a seguir foi escrito por Mike Simonsen para a Universe Today. Mark é um dos maiores especialistas na observação de estrelas variáveis, membro da AAVSO e outras entidades ligadas ao estudo das variáveis e também é autor de vários artigos científicos sobre estrelas cataclísmicas.

Traduzo aqui seu texto integralmente. O original pode ser acessado aqui

As Zonas Goldilocks em torno de vários tipos de estrelas. Crédito: Nasa Kepler Mission

A busca por vida extraterrestre fora do nosso Sistema Solar está atualmente focada em planetas extra-solares dentro do “zonas habitáveis​​” em torno de sistemas exoplanetários de estrelas semelhantes ao sol. Encontrar planetas como a Terra em torno de outras estrelas é o principal objetivo da Missão Kepler da NASA.

A zona habitável (HZ) em torno de uma estrela é definida como a faixa de distâncias através das quais pode existir água líquida na superfície de um planeta telúrico, dada uma atmosfera densa o suficiente. Os planetas terrestres são geralmente definidos como rochosos e semelhantes à Terra em tamanho e massa. A visualização das zonas habitáveis ​​em torno de estrelas de diferentes diâmetrose brilho e  temperatura é mostrada na ilustração acima. A região vermelha é muito quente, a região azul é muito fria, mas a região verde é perfeita para a água líquida. A HZ é também chamada de “Goldilocks Zone”. Goldilocks é o nome dado à personagem do conto infantil “Cachinhos Dourados”

Normalmente, pensamos em planetas em torno de outras estrelas de forma semelhante ao que acontece em nosso sistema solar, onde uma comitiva de planetas orbita uma estrela única. Embora teoricamente possível, os cientistas debatiam se seria possível encontrar planetas  em torno de pares de estrelas ou sistemas de estrelas múltiplas. Então, em setembro de 2011, pesquisadores da missão Kepler da NASA anunciaram a descoberta de Kepler-16b, um planeta frio, gasoso, do porte de Saturno que orbita um par de estrelas, como a fictícia ‘Tatooine  de Star Wars.

 

Concepção artística do sistema Kepler 16. Crédito: NASA Kepler Mission

Esta semana tive a oportunidade de entrevistar uma das  jovens armas estudando exoplanetas, Quarles Billy. Segunda-feira, Billy e seus co-autores, professor Zdzislaw Musielak e o professor associado Manfred Cuntz, apresentaram suas conclusões sobre a possibilidade da existência de planetas como a Terra dentro da zona habitável de Kepler 16 e outros sistemas estelares circumbinarios, na reunião da AAS em Austin, Texas .

“Para definir a zona habitável se calcula a quantidade de fluxo que é incidente sobre um objeto a uma determinada distância”, explicou Billy. “Nós também levamos em conta que diferentes planetas com atmosferas diferentes vão reter o calor de forma diferente. Um planeta com um efeito estufa muito fraco pode ter a zona hábitável mais perto da estrela. Para um planeta com um efeito estufa muito mais forte, a zona habitável será ainda mais externa. “

“Em nosso estudo particularmente, temos um planeta que orbita duas estrelas. Uma das estrelas é muito mais brilhante que a outra. Tão mais brilhante, que ignoramos o fluxo fraco vindo da estrela companheira menor  completamente. Portanto, a nossa definição da zona habitável, neste caso, é uma estimativa conservadora “.

Quarles e seus colegas realizaram extensos estudos numéricos sobre a estabilidade a longo prazo das órbitas planetárias dentro do Kepler 16 HZ. “A estabilidade da órbita planetária depende da distância das estrelas binárias”, disse Quarles. “Quanto mais longe,  mais estável tendem a ser, porque há menos perturbação da estrela secundária.”

Para om sistema 16 Kepler , as órbitas planetárias em torno da estrela principal são estáveis ​​apenas acima de 0,0675 UA (unidades astronômicas). “Isso está bem dentro do limite interno de habitabilidade, onde o efeito estufa assume,” Billy explicou. Isso descarta a possibilidade de planetas habitáveis ​​em órbita muito próxima a estrela principal do par. O que eles descobriram foi que órbitas na Zona Goldilocks, mais longe, ao redor do par de estrelas de baixa massa de Kepler 16 , são estáveis ​​em escalas de tempo de um milhão de anos ou mais, proporcionando a possibilidade de que a vida possa evoluir em um planeta dentro desse HZ.

A órbita aproximadamente circular de Kepler 16b, cerca de 65 milhões de milhas das estrelas, está na borda externa da zona habitável. Sendo um gigante gasoso, 16b não é um planeta habitável terrestre. No entanto, um  Lua  tipo Terra-Lua, uma Lua Goldilocks, em órbita em torno deste planeta poderia sustentar  vida se fosse grande o suficiente para reter uma atmosfera como a Terra. “Nós determinamos que uma exolua habitável é possível em órbita ao redor de Kepler-16b”, disse Quarles.

As órbitas de Kepler 16 de Quarles et al

Perguntei a Quarles como a evolução estelar impacta estas zonas Goldilocks. Ele me disse: “Há uma série de coisas a considerar sobre a vida de um sistema. Um deles é como a estrela evolui ao longo do tempo. Na maioria dos casos, a zona habitável começa perto e então lentamente desloca-se para fora. “

Durante a vida de uma estrela da seqüência principal, a queima  de hidrogênio no núcleo da estrela produz hélio, causando um aumento na pressão e temperatura. Isso ocorre mais rapidamente em estrelas que são mais massivas e mais baixas em metalicidade. Estas mudanças afetam as regiões mais externas da estrela, o que resulta em um aumento constante da luminosidade e temperatura efetiva. A estrela torna-se mais luminosa, fazendo com que a HZ  se mova para fora. Este movimento pode fazer com que  um planeta dentro da HZ no início da vida de uma estrela da seqüência principal, venha a tornar-se muito quente, e, eventualmente, inabitável. Da mesma forma, um planeta inóspito originalmente fora do HZ, pode descongelar e permitir que a vida possa começar.

“Para o nosso estudo, nós ignoramos a parte de evolução estelar”, disse o principal autor, Quarles. “Estabelecemos nosso modelos de um milhão de anos para ver  onde a zona habitável ficava para aquela parte do ciclo de vida da estrela

Estar na distância certa de sua estrela é apenas uma das condições necessárias exigidas para um planeta ser habitável. Condições de habitabilidade em um planeta requerem diferentes condições geofísicas e geoquímicas. Muitos fatores podem prevenir, ou impedir a habitabilidade. Por exemplo, o planeta pode  não ter água, a gravidade pode ser muito fraca para reter uma atmosfera densa, a taxa de grandes impactos podem ser muito alta, ou os ingredientes mínimos necessários para a vida (ainda em debate) podem não estar lá.

Uma coisa é clara. Mesmo com todos os requisitos para a vida como a conhecemos, parece haver abundância de planetas ao redor de outras estrelas, e muito provavelmente Luas Goldilocks  em torno de planetas, que orbitam no interior das zonas habitáveis ​​de estrelas em nossa galáxia, assim, a detecção da assinatura da vida na  atmosfera de um planeta ou lua em torno de outro Sol parece apenas uma questão de tempo agora.”

Há outro post sobre Tattoine nesse blog.

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1 Response to “Luas Goldilocks”


  1. 1 Marco Minozzo
    janeiro 15, 2012 às 11:25 pm

    Muito bom este artigo para quem quer se atualizar sobre o assunto.


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