Estrelas jovens como o sol não são tão ameaçadoras como o pensamento

A ilustração deste artista mostra uma jovem estrela semelhante ao Sol e um planeta em órbita. A jovem estrela está a emitir raios-X poderosos que estão a corroer a atmosfera do planeta. Este despojamento atmosférico provavelmente condena planetas como este de serem habitáveis. Os cientistas sabem que o comportamento das estrelas pode ditar a habitabilidade planetária. Pesquisas mostram que as estrelas jovens emitem radiação poderosa que pode remover atmosferas planetárias. E sem uma atmosfera, é extremamente improvável que a vida possa existir. Mas claro que as estrelas não são todas iguais. As suas massas ditam o tipo de estrela que serão, quanto tempo brilharão e como cumprirão o seu fim. Ao longo do caminho, suas massas também ditam quanta radiação emitem. Poderosa radiação de raios X pode remover atmosferas planetárias, condenando suas perspectivas de hospedagem de vida. Estrelas como o nosso Sol estão sob crescente escrutínio na procura de exoplanetas habitáveis. A missão Platão da ESA (Planetário de Transitos e Oscilações das Estrelas) visa especificamente estrelas semelhantes ao Sol e os planetas terrestres que as orbitam. O tentador Observatório Mundial Habitável (HWO) também se destina a estrelas como o Sol e mundos terrestres. Porquê o foco nas estrelas do Sol? Têm vidas longas e estáveis de fusão que aumentam as probabilidades de habitabilidade em planetas em órbita. Suas zonas habitáveis são acessíveis, já que a maioria dos planetas provavelmente seguem órbitas de aproximadamente um ano, o que significa que há muitas oportunidades de observar trânsitos. Também somos tendenciosos com eles porque a Terra é o único mundo habitável que conhecemos. Mas uma grande pergunta sobre estrelas como o Sol e sua habitabilidade diz respeito à sua saída de radiação quando são jovens. Se estrelas semelhantes ao Sol podem facilmente remover atmosferas planetárias quando são jovens, então pode não valer tanto esforço para estudar exoplanetas em suas zonas habitáveis. No entanto, novas pesquisas mostram que as anãs amarelas jovens podem não ser tão indisciplinadas quanto pensa quando se trata de raios-x. A pesquisa é intitulada "Evolução de Raios X de Estrelas Jovens: Escurecimento precoce e Suavização Coronal em Estrelas de Massa Solar com Implicações para Ambientes Planetários", e é publicada no The Astrophysical Journal. O autor principal é Konstantin Getman, do Departamento de Astronomia e Astrofísica da Universidade Estadual da Pensilvânia. "As emissões de raios X e ultravioleta (XUV) provenientes de estrelas jovens desempenham um papel crítico na formação da evolução das atmosferas planetárias e das condições de habitabilidade", escrevem os autores. "Para avaliar o impacto a longo prazo da radiação estelar de alta energia, é essencial traçar empiricamente como as luminosidades de raios X e a dureza espectral evoluem durante o primeiro Gyr 1 quando a perda atmosférica e o processamento químico são mais ativos." Os pesquisadores usaram o observatório de raios X Chandra da NASA e dados de arquivo da ROSAT para estudar oito aglomerados de estrelas abertas entre 45 milhões e 750 milhões de anos. Todos eles contêm estrelas jovens, como o Sol, e o objetivo era observar essas estrelas ao longo de diferentes idades e medir sua saída de radiação. Sua pesquisa mostrou que as anãs amarelas nestes aglomerados emitem apenas cerca de um quarto a um terço da quantidade de raios-x que pensavam. Tudo se resume a massa estelar, atividade coronal e magnetismo. "Encontramos um decaimento dependente de massa na luminosidade de raios X: as estrelas de massa solar sofrem um declínio muito mais rápido e sustentado, acompanhado de um amolecimento coronal e o desaparecimento do plasma quente por .100 Myr, em comparação com seus irmãos de massa inferior", explicam os autores. "Essas tendências das estrelas de massa solar provavelmente estão ligadas à redução da eficiência do dínamo magnético e diminuição da capacidade de sustentar estruturas coronais de alta temperatura em larga escala." * Este painel da pesquisa mostra as emissões de XUV para estrelas semelhantes ao Sol, com massas entre 0,9 e 1,2 massas solares. Os diferentes pontos coloridos são para diferentes faixas etárias das estrelas nos grupos jovens. A curva rosa mostra uma tendência decrescente de luminosidade de raios X sobre a linha de base estendida 7–750 Myr. 2026. ApJ* "Enquanto a ficção científica – como os micróbios do Projeto Ave Maria – imagina a vida alienígena que escurece a produção estelar consumindo sua energia, nossas observações reais revelam um "quieto" natural de jovens estrelas semelhantes ao Sol em raios-X", disse o autor principal Getman em um comunicado de imprensa. “Isso não é porque uma força externa está consumindo sua luz, mas porque sua geração interna de campos magnéticos se torna menos eficiente.” Estrelas muito jovens como o Sol emitem muita radiação, mas ela cai rapidamente. Os resultados mostram que estrelas semelhantes ao Sol apenas cerca de três milhões de anos emitem cerca de 1.000 vezes mais raios-x do que o Sol faz hoje. Mas aos 100 milhões de anos, isso cai para apenas cerca de 40 vezes mais do que o Sol moderno. É uma queda dramática com consequências para as atmosferas planetárias, a sua persistência e a sua capacidade de formar moléculas importantes para a vida. “É possível que devemos nossa existência ao nosso Sol fazer a mesma coisa, há vários bilhões de anos atrás, que vemos essas jovens estrelas fazendo agora,” disse Vladimir Airapetian, co-autor do Goddard Space Flight Center da NASA. “Este escurecimento do mundo real ecoa a dramática mudança estelar na ficção, mas pode ser ainda mais fascinante porque destaca a história real do nosso próprio Sol.” Este é um dos estudos mais abrangentes da saída de raios X de estrelas jovens do tipo Sol, e os resultados são bons para a habitabilidade. Nós só podemos ver o nosso Sol em seu estado moderno, e a compreensão astrofísica da radiação de raios X de estrelas jovens como o Sol foi baseada em dados esparsos. Como esse dado era tudo o que estava disponível, os pesquisadores o utilizaram ao considerar a habitabilidade planetária. Mas agora sabemos o contrário. Este trabalho mostra que a saída de raios-x cai cerca de 15 vezes mais rapidamente do que pensava. “Só podemos ver o nosso Sol neste instantâneo atual a tempo, de modo que, para realmente entender o seu passado, devemos olhar para outras estrelas com mais ou menos a mesma massa”, disse o co-autor Eric Feigelson, também da Universidade Estadual de Penn. “Ao estudarmos raios-X de estrelas que têm centenas de milhões de anos, preenchemos uma grande lacuna na nossa compreensão da sua evolução.” "As tendências revistas implicam taxas sistematicamente mais baixas de perda de massa atmosférica e fotólise de água, bem como ambientes de ionização alterados e vias químicas relevantes para a formação de moléculas prebióticas, para planetas em órbitas próximas em torno de análogos solares", concluim os autores. "Esses efeitos persistem ao longo de pelo menos o intervalo de Myr .750 sondado neste estudo." Evan Gough Evan Gough é um cara que ama ciências sem educação formal que ama a Terra, florestas, caminhadas e música pesada. Ele é guiado pela citação de Carl Sagan: "Compreender é uma espécie de êxtase."