A astrobióloga Iva Vilović, do Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam, na Alemanha, e outros pesquisadores investigam se os chamados planetas superabitáveis reúnem condições mais favoráveis e duradouras para a vida do que a Terra. O foco das análises, detalhadas em quarta-feira (14), recai sobre exoplanetas rochosos com cerca do dobro da massa terrestre que orbitam estrelas anãs laranjas do tipo K.

Essas estrelas menores e mais frias que o Sol consomem combustível de forma mais lenta, o que garante estabilidade por dezenas de bilhões de anos. “A luz de anãs do tipo K é uma fonte de luz muito, muito interessante, e deveria ser considerada, se não priorizada, para qualquer tipo de busca por vida extraterrestre, na minha opinião”, afirmou Iva Vilović, em tradução livre.

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Experimento em Berlim testa luz de estrelas tipo K em mudas de agrião

Para verificar se a radiação desses astros sustenta a fotossíntese processo pelo qual plantas e outros organismos usam a luz para produzir alimento, Vilović conduziu testes em um laboratório na Universidade Técnica de Berlim. Ao lado dos pesquisadores Dirk Schulze-Makuch e René Heller, a cientista cultivou mudas de agrião (Lepidium sativum) e a cianobactéria Chroococcidiopsis sp. CCMEE 029 sob iluminação artificial que simulava uma estrela anã do tipo K. O agrião exposto a essa radiação cresceu mais rápido e atingiu maior altura do que as amostras cultivadas sob luz solar simulada, enquanto as cianobactérias apresentaram alta eficiência fotossintética.

Os resultados laboratoriais indicam que o espectro luminoso de uma estrela alaranjada é compatível com o desenvolvimento das espécies testadas, embora não demonstrem a existência de vegetação fora do Sistema Solar. A avaliação real da habitabilidade de um exoplaneta depende ainda da verificação de fatores adicionais, como a disponibilidade de água líquida na superfície e a composição química exata da atmosfera.

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Super-Terras e a física dos mundos mais propícios à biodiversidade

Os principais candidatos teóricos à categoria de mundos superabitáveis são as super-Terras, planetas rochosos maiores e mais massivos que o nosso. De acordo com os modelos estudados pelos cientistas, a combinação entre o porte físico do planeta e o tempo de vida de sua estrela hospedeira altera diretamente a proteção contra radiação e a estabilidade climática para a evolução biológica. A força gravitacional superior retém uma camada gasosa mais densa, enquanto um núcleo metálico expandido sustenta um escudo magnético contra partículas carregadas do espaço. Além disso, a topografia desses corpos celestes tende a formar bacias oceânicas menos profundas e arquipélagos espalhados, configurações geográficas que, no ambiente terrestre, concentram elevada variedade de organismos vivos.

Parâmetros físicos dos planetas superabitáveis e de suas estrelas

• Diâmetro estimado do planeta: cerca de 20% a 30% mais largo que a Terra.
• Massa planetária aproximada: 2 vezes a massa terrestre.
• Massa das estrelas anãs laranjas (tipo K): faixa de 45% a 80% em relação à massa do Sol.
• Tempo de estabilidade estelar: até 70 bilhões de anos nas anãs do tipo K, frente a cerca de 10 bilhões de anos do ciclo estável do Sol.
• Fase atual do Sol: restam aproximadamente 5 bilhões de anos, mas o aumento gradual de sua luminosidade pode tornar a Terra inadequada para muitas formas de vida complexas antes desse prazo.

Estudo de 2014 de René Heller e John Armstrong mudou o foco da astrobiologia

Antes dos testes fotossintéticos em laboratório na Alemanha, a base teórica sobre esses exoplanetas foi formulada pelo astrônomo e astrofísico René Heller, então na McMaster University, e pelo astrônomo e físico John Armstrong, da Weber State University. Os dois pesquisadores criticaram a visão geocêntrica e antropocêntrica da ciência espacial, que restringia a procura por vida apenas a astros idênticos ao planeta Terra. Eles propuseram que combinações distintas de temperatura, gravidade e radiação estelar podem ser mais eficientes para originar e manter ecossistemas ativos por longos períodos.

Cronologia das pesquisas e das missões sobre mundos superabitáveis

• 10 de janeiro de 2014 — Submissão e publicação do artigo científico “Superhabitable Worlds”, de René Heller e John Armstrong, na revista Astrobiology.
• 29 de maio de 2024 — Publicação do estudo experimental liderado por Iva Vilović sobre fotossíntese de agrião e cianobactérias sob luz simulada de estrela anã K no periódico International Journal of Astrobiology.
• 20 de outubro de 2026 — A linha de pesquisa sobre super-Terras e estrelas alaranjadas ganha nova repercussão internacional na comunidade científica.
• 2027 — Previsão de lançamento da missão espacial PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars), da Agência Espacial Europeia (ESA), a partir da Guiana Francesa.
• Década de 2040 — Planejamento da NASA para o lançamento do Observatório de Mundos Habitáveis (Habitable Worlds Observatory, ou HWO).

Telescópios no Chile e no espaço vão buscar bioassinaturas a partir de 2027

Até o momento, nenhum planeta foi confirmado pelas observações astronômicas como superabitável ou mais habitável que a Terra. A comprovação dessa hipótese depende do rastreamento de candidatos e da análise química de suas atmosferas, trabalho que exige instrumentos capazes de detectar moléculas associadas a processos biológicos e descartar explicações sem origem orgânica.

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Para localizar e estudar esses mundos rochosos, os pesquisadores utilizam o Telescópio Espacial James Webb e aguardam a conclusão do Telescópio Extremamente Grande (ELT), em construção no Chile. Em 2027, a missão PLATO, da ESA, será lançada por um foguete Ariane 6 a partir do Porto Espacial Europeu, na Guiana Francesa. O equipamento ficará posicionado no ponto de Lagrange L2, a 1,5 milhão de quilômetros da Terra, onde usará 26 câmeras para observar mais de 200 mil estrelas próximas.

A etapa seguinte de verificação ficará a cargo do Habitable Worlds Observatory (HWO), da NASA, projetado para a década de 2040. O observatório espacial utilizará coronógrafos ou bloqueadores estelares para observar diretamente pelo menos 25 mundos potencialmente habitáveis e procurar bioassinaturas em suas atmosferas.