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jan 11

Pode haver vida em exoplanetas que orbitam estrelas maiores que o Sol?

Nesta concepção artística de David Aguilar, vemos a formação de um exoplaneta do tamanho de Júpiter a partir de um disco de poeira e gás envolvendo uma estrela jovem e massiva. A intensa gravidade do exoplaneta criou um hiato no disco. Das 500 estrelas examinadas no berçário estelar W5, apenas 15 mostraram evidências da presença de hiatos nos seus discos de matéria que possivelmente foram provocados pela existência de exoplanetas massivos recém formados. Crédito: David A. Aguilar, CfA

Nesta concepção artística de David Aguilar, vemos a formação de um exoplaneta do tamanho de Júpiter a partir de um disco de poeira e gás envolvendo uma estrela jovem e massiva. A intensa gravidade do exoplaneta criou um hiato no disco. Das 500 estrelas examinadas no berçário estelar W5, apenas 15 mostraram evidências da presença de hiatos nos seus discos de matéria que possivelmente foram provocados pela existência de exoplanetas massivos recém formados. Crédito: David A. Aguilar, CfA

Os exobiólogos há muito especulam sobre vida extraterrestre em exoplanetas que orbitam estrelas como o nosso Sol (das classes espectrais G e K), mas ultimamente tem-se também pensado a respeito das estrelas da classe M (anãs vermelhas). Seriam as anãs vermelhas cercadas de algum exoplaneta habitável? Ou alguma exolua? Vamos deixar as anãs vermelhas para outro debate...

Assim, vamos tratar aqui do outro extremo estelar e responder a pergunta:

Seriam as estrelas das classes A e B, 2 a 15 vezes mais massivas que o Sol, candidatas a hospedar exoplanetas habitáveis?

Agora, um novo estudo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) junto com o National Optical Astronomy Observatory (NOAO) nos conta que exoplanetas podem ser formar prontamente em torno destas estrelas massivas, conforme apresentado por Xavier Koenig (CfA) no 215° encontro da AAS, no início de janeiro de 2010, em Washington.

Koenig disse:

Nós vemos evidências de formação planetária em alta velocidade.

Como formar exoplanetas em estrelas tão intensas?

É importante que não sejamos iludidos: as estrelas massivas representam um ambiente extremamente desafiador para a formação planetária. Seus discos de matéria podem conter bastante material útil para a construção de mundos, mas sua intensa radiação acrescida de seus poderosos ventos estelares têm a capacidade de destruir os discos em curto espaço de tempo, logo no início da formação destes sistemas.

Koenig e sua equipe observaram a formação estelar no berçário estelar W5, 6.500 anos-luz de distância da Terra, na constelação de Cassiopéia, utilizando tanto o telescópio espacial SPITZER como os dados do recenseamento estelar Two Micron All-Sky Survey (2MASS). Os cientistas focaram nas evidencias em infravermelho de presença de discos de poeira em uma lista contendo 500 estrelas das classes A e B.

Quais foram os resultados? Cerca de 10% das 500 estrelas examinadas mostram a presença de discos de matéria e deste grupo apenas 15 mostraram algum sinal de uma atividade de limpeza na parte central do disco que poderia indicar a presença de um jovem exoplaneta gigante gasoso.

Lori Allen (NOAO) explicou:

A gravidade de um objeto tão massivo quanto Júpiter poderia facilmente limpar da parte interna do disco de poeira em um raio de 10 a 20 unidades astronômicas, que foi o que observamos.

Formação em alta velocidade

O que estudamos nesta pesquisa são estrelas bem jovens, entre 2 e 5 milhões de idade e é possível que a maior parte delas tenha já perdido as matérias primas necessárias a formação de exoplanetas. As estrelas tipo A e B têm que formar seus planetas de forma bem rápida ou não conseguirão formar absolutamente nenhum planeta em seus sistemas.

Além disso, se a formação planetária em volta de tais estrelas massivas pode ser vista como um jogo de forças antagônicas (vastos ingredientes formadores x ventos estelares devastadores), as chances para a vida alienígena lá se desenvolver não recebe vantagem alguma nos cenários lá encontrados. Estas estrelas massivas têm uma vida útil muito curta, permanecendo na seqüência principal de 10 a 500 milhões de anos antes de esgotar o hidrogênio de seus núcleos e crescer perigosamente, tornando-se supergigantes vermelhas que esterilizam quaisquer mundos (exoplanetas e exoluas) que porventura tenham se formado ao seu redor.

Assim, seu ciclo de vida apresenta uma janela mínima, curta demais para o desenvolvimento da vida animal complexa como a que temos aqui em nossa Terra.

Fontes e referências

Centauri Dreams: Massive Stars: Poor Prospects for SETI

Universe Today: Planet Formation Observed Around Massive Stars por Steve Nerlich

._._.

6 comentários

3 menções

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  1. CRUEL

    Concordo com os colegas e queria agradescer ao ‘blogman’ por este site apaixonante (não é cantada não). Eu trabalho no pc com o blog aberto direto na tela (só fecho quando desligo o pc 🙂 )
    Não entendo muito de exobiologia mas acredito que uma das escolhas do SETI era a Tau Ceti uma estrela parecida com nosso sol porem com muita poeira em seu sitema solar sugerindo grandes impactos e pouca chance de vida .
    Tantas Estrelas e foram logo escolher a tau ceti com um sistema solar poluido.
    Quais estrelas vocês gostariam de conhecer de perto se pudessem?

    1. ROCA

      Tau Ceti é uma das 5 escolhas de sistemas próximos da Margaret Turnbull. Embora seja um sistema antigo, ele é bem poluído, com muito mais escombros e detritos que o Sistema Solar. Tanto é que Tau Ceti foi alvo deste artigo aqui:

      http://eternosaprendizes.com/2009/03/14/cometas-nao-so-podem-aniquilar-a-vida-mas-tambem-impedir-que-ela-apareca/

      e no Centauri Dreams, aqui:

      http://www.centauri-dreams.org/?p=1471

      Ou no ArXiv.org: http://arxiv.org/abs/0709.2309
      .

  2. João Aguilar

    Prezado ROCA,
    Antes de mais nada quero lhe dizer que a partir do momento que descobri seu blog passei a ser seu leitor assíduo. Obrigado.
    Essa questão de vida em outros lugares sou de opinião que no mínimo não podemos falar nada, pois nossos parâmetros são puramente terrestres, “respiradores” de oxigênio…, é como comparar o que enxergamos realmente no espectro, com toda a grandeza dele.
    Lamento que os cientistas tenham uma visão tão pequena e pragmática de existir vida ou não em outros lugares. 99% de nossos irmãos, seres humanos, sequer admitem que somos feitos também de outros corpos sutís além desse corpo físico que temos.
    Verdadeiramente não sabemos nada e porisso é melhor se calar.
    Quero agradecer-lhe por tudo que faz pela divulgação da astronomia.
    João.

    1. ROCA

      Antes de mais nada convém esclarecer aqui que estamos falando de estrelas de vida curta, classes A e B. Essas estrelas duram de 10 milhões de anos até centenas de milhões de anos. Se conseguirem formar planetas, haverá muito pouco tempo para que a vida se desenvolva. Assim pode ser que a vida microbiana surja nestes sistemas, mas a probabilidade da vida complexa (animais, plantas) é muito baixa. Os cientistas lidam com probabilidades. E aqui as probabilidades são extremamente baixas. A vida requer tempo para se sedimentar. E tempo é algo que falta nos sistemas das estrelas massivas.
      .
      Mas se você gosta mesmo do tema exobiologia, recomendo ler o excelente livro do exobiólogo e geólogo Peter Ward: Life as We Do Not Know It: The NASA Search for (and Synthesis of) Alien Life. Aqui o professor Ward fala sobre a possibilidade de vida que nós não conhecemos, onde o solvente não é a água, mas sim metano ou amônia líquida, por exemplo, fala também como seria a vida de silício e a vida em ambiente ácido.

      http://www.thespacereview.com/article/516/1

      http://www.amazon.com/Life-We-Not-Know-Synthesis/dp/0143038494

      http://www.fredbortz.com/review/LifeAsWeDoNotKnowIt.htm

      http://www.springerlink.com/content/d7k8w34273273m54/

      Boa leitura!

  3. Elmara

    O Sol é classe G e o artigo fala das estrelas das classes A e B.
    Gostaria de saber sobre as estrelas intermediárias, mais massivas que o Sol, da classe espectral F.
    Há algum estudo a respeito da presença da vida nessas estrelas classe F?

    1. ROCA

      As estrelas mais massivas que o Sol da classe espectral F

        Embora seja possível que as estrelas classe F possam formar planetas, as estrelas da classe F com massa acima de 50% da massa do Sol estão fora da busca pela vida extraterrestre complexa (exemplo: Projeto SETI).

        Procion A é um bom exemplo de uma estrela ‘no limite técnico’, é da classe F5 e 1,5 vezes a massa do Sol.

        Assim, estão de fora as estrelas das subclasses F0, F1, F2, F3 e F4, conforme James F. Kasting (1993), Margareth Turnbull e Jill C. Tarter (2002). Vejamos os detalhes a seguir:

        1) Solstation.com:
        http://www.solstation.com/habitable.htm

        “Although all main sequence stars generate luminous energy by converting hydrogen into helium through thermonuclear fusion, stars more massive than 1.5 times that of Sol (i.e., stars of spectral type O, B, or A dwarfs like Sirius) age too quickly to support the development of complex Earth-type life. Even the largest, possibly suitable stars — i.e., spectral type F0-4 (Kasting et al, 1993; abstract) — may only be able to support Earth-type life for around two billion years…..”

        2) James F. Kasting
        Uma estrela com massa igual a 1,5 massas solares representa o teto ou o limite máximo estabelecido pelo estudo de James F. Kasting (e outros) em 1993 cuja leitura nós recomendamos a todos os interessados:
        .
        “Habitable Zones around Main Sequence Stars”
        .
        http://www.geosc.psu.edu/~kasting/PersonalPage/Pdf/Icarus_93.pdf
        .
        Veja na página 15 (Time Dependent Results): “Stars much more massive than 1,5 solar masses can probably be ruled out as candidates for SETI because life in such a system would not have had sufficient time to evolve intelligence, based on our experience here on Earth….”
        .
        3) Margaret C. Turnbull e Jill C. Tarter
        .
        Essa regra foi seguida por Margaret C. Turnbull e Jill C. Tarter no seu famoso trabalho chamado:

        Target Selection for SETI: 1. A Catalog of Nearby Habitable Stellar Systems

        http://arxiv.org/abs/astro-ph/0210675

        http://arxiv.org/PS_cache/astro-ph/pdf/0210/0210675v1.pdf

        Na página 9 os autores também descartam as estrelas com massa superior a 1,5 MSol:

        TAMS = Terminal age of the main sequence

        “We computed stellar age starting from the onset of core hydrogen
        burning, and a star that reaches the TAMS before 3 billion years is not
        considered habitable. With TYCHO models we find that a star of ~1.5 M
        (spectral type ~F5) is just habitable and that stars of this mass reach a
        maximum absolute brightness of Mv~2.5 before approaching the TAMS.”

        Podemos concluir então que não se trata de mera especulação. Os astrônomos que se dedicam a procura de vida inteligente em outros sistemas utilizam esse critério como um limite na seleção das estrelas candidatas aos programas de busca.

        A|ém disso, por causa da alta temperatura das estrelas massivas (emissão e UV), M. Turnbull descartou as estrelas de classe F0, F1, F2 e F4, como ela cita abaixo na página 10:

        “We then removed stars with undesirable spectral types, including spectral types earlier than F5, stars with noticeable emission lines, nebulous lines, weak lines, variable lines and shell stars. Stars with spectral types containing the following characters were removed: O, B, A, D, C, F0, F1, F2, F3, F4, II, III, Ia, Ib, VI, delta, sd, sh, W, e, var, R, N, S, w, v, or n.”

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