Como saber se um planeta é adequado para a vida? Telescópios capazes de ver uma criatura viva em outro planeta, mesmo que seja muito grande, não são esperados em um futuro próximo.
A primeira coisa que vem à mente é se a temperatura no planeta é adequada para a existência de água em estado líquido. Foi assim que surgiu o conceito de "zona habitável". Os astrônomos procuram e encontram planetas nas zonas habitáveis de diferentes estrelas.
E, claro, é muito importante entender se existem substâncias necessárias para a vida no planeta. Por exemplo, é a rica química da lua de Saturno, Titã, que faz os cientistas suspeitarem que a vida já existe agora ou pode surgir no futuro. Por causa da prosperidade potencial desta vida, o aparato da Cassini ainda em funcionamento foi até destruído.
Mas você não pode enviar uma sonda com analisadores químicos para o planeta de uma estrela alienígena (pelo menos não ainda). Como, então, você conhece a química do mundo distante? Claro, examinando o espectro de radiação vindo de um planeta distante. (A propósito, foi assim que Hubble descobriu a água em planetas semelhantes à Terra há não muito tempo.) Além disso, não se deve pesquisar na área visível. A astronomia infravermelha, da qual falamos recentemente, é muito mais eficaz para ajudar nessa questão.
Muitos compostos químicos têm suas próprias "assinaturas" na faixa do infravermelho - "picos" e "quedas" no gráfico do espectro (correspondendo à emissão e absorção de radiação de um determinado comprimento de onda e semelhantes a linhas finas). É nesses rastros que as substâncias necessárias podem ser identificadas.
Claro, os cientistas estão principalmente interessados em oxigênio, metano, ozônio, vapor de água, dióxido de carbono e óxido nitroso (N2O). A propósito, foram os organismos vivos que fizeram a "revolução do oxigênio" na Terra. No entanto, é difícil observar as linhas desses gases, pois requer muitos dias de tempo de observação. E os astrônomos estão sempre em falta, porque há muito menos ferramentas e recursos do que tarefas interessantes.
Uma equipe de cientistas liderada por Vladimir Airapetian, da NASA, propôs uma nova maneira de pesquisar planetas com química habitável. Ele usa "assinaturas" que são muito mais fáceis de detectar. Mas, como de costume, há uma nuance: eles aparecem apenas devido a tempestades de estrelas.
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Escrevemos em detalhes sobre as ejeções de massa coronal com as quais o Sol regularmente "cospe". Devido ao seu campo magnético, eles têm pouco efeito na Terra (a propósito, Marte teve menos sorte). Mas isso ocorre porque nossa luminária está madura e calma.
Estrelas jovens ativas, semelhantes ao Sol ou ligeiramente mais frias (classes espectrais G e K), apresentam ejeções mais fortes e frequentes. Portanto, partículas carregadas, entrando na atmosfera do planeta, são capazes de fazer barulho nela. É nisso que o novo método depende.
Sob a ação das partículas do vento estelar, as moléculas de água (H2O) são convertidas em moléculas de hidroxila (OH-). Ao mesmo tempo, o nitrogênio atmosférico é oxidado em seu monóxido (NO). Essas duas substâncias têm assinaturas infravermelhas muito claras.
Há um número suficiente deles para serem "vistos" da Terra? Para responder a essa pergunta, os pesquisadores adaptaram um modelo que vem sendo usado na física atmosférica há décadas. Este modelo prevê a resposta da camada de ozônio da Terra às emissões de massa coronal. O grupo de Hayrapetyan conseguiu adaptá-lo à nova tarefa. Além disso, os autores usaram dados da espaçonave TIMED, que estuda a composição e a temperatura da atmosfera terrestre.
A modelagem computacional com o uso de dados "espaciais" mostrou que na atmosfera de um planeta semelhante à Terra, mas girando em torno de uma estrela ativa, muitas "substâncias-sinal" são formadas. Tantos que um telescópio infravermelho com um diâmetro de apenas 15-25 centímetros poderia distingui-los na atmosfera de exoplanetas próximos em duas horas de observação.
Tal sinal significaria que oxigênio, nitrogênio (o componente mais importante das proteínas) e vapor d'água estão presentes no planeta e até mesmo a pressão atmosférica está próxima à da Terra. Isso significa que esse mundo pode ser habitado.
No entanto, se o sinal for muito forte, isso não é um bom presságio. Afinal, isso significa que o planeta não possui um campo magnético que reteria quase todo o vento estelar (e isso é necessário para que os seres vivos no planeta não morram por causa da radiação). Portanto, um sinal "moderado" indica que o planeta é adequado para a vida.
Um artigo científico com os resultados da pesquisa foi publicado na revista Scientific Reports.
