Novo perigo estelar para planetas identificado pelo Chandra da NASA

Astrônomos usando dados do Observatório de raios-X Chandra da NASA e outros telescópios identificaram uma nova ameaça à vida em planetas como a Terra: uma fase durante a qual raios-X intensos de estrelas explodidas podem afetar planetas a mais de 100 anos-luz de distância. Este resultado tem implicações para o estudo de exoplanetas e sua habitabilidade.

https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/new-stellar-danger-to-planets-identified-by-nasas-chandra.html
A ilustração deste artista mostra um jovem remanescente de supernova que está afetando um planeta semelhante à Terra próximo. (Ilustração: NASA/CXC/M.Weiss)

Essa ameaça recém-descoberta vem de uma onda de explosão de supernova atingindo o gás denso ao redor da estrela explodida, conforme representado no canto superior direito da impressão de nosso artista. Quando esse impacto ocorre, ele pode produzir uma grande dose de raios-X que atinge um planeta semelhante à Terra (mostrado no canto inferior esquerdo, iluminado por sua estrela hospedeira fora de vista à direita) meses a anos após a explosão e pode durar por décadas. Essa exposição intensa pode desencadear um evento de extinção no planeta.

Um novo estudo que relata essa ameaça é baseado em observações de raios-X de 31 supernovas e suas consequências – principalmente do Observatório de raios-X Chandra da NASA, missões Swift e NuSTAR e XMM-Newton da ESA – mostram que os planetas podem ser submetidos a doses letais de radiação localizada a cerca de 160 anos-luz de distância. Quatro das supernovas no estudo (SN 1979C, SN 1987A, SN 2010jl e SN 1994I) são mostradas em imagens compostas contendo dados do Chandra, abaixo:

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Fotografias de 4 das 31 supernovas analisadas (SN 1979C, SN 1987A, SN 2010jl e SN 1994I). Créditos: NASA/CXC/Univ. of Illinois/I. Brunton et al.

Antes disso, a maioria das pesquisas sobre os efeitos das explosões de supernovas concentrava-se no perigo de dois períodos: a intensa radiação produzida por uma supernova nos dias e meses após a explosão e as partículas energéticas que chegam centenas a milhares de anos depois.

Se uma torrente de raios-X varrer um planeta próximo, a radiação pode alterar severamente a química atmosférica do planeta. Para um planeta parecido com a Terra, esse processo poderia eliminar uma porção significativa do ozônio, que protege a vida da perigosa radiação ultravioleta de sua estrela hospedeira. Também poderia levar ao desaparecimento de uma ampla gama de organismos, especialmente os marinhos na base da cadeia alimentar, levando a um evento de extinção.

Depois de anos de exposição letal aos raios X da interação da supernova e do impacto da radiação ultravioleta da estrela hospedeira de um planeta semelhante à Terra, uma grande quantidade de dióxido de nitrogênio pode ser produzida, causando uma névoa marrom na atmosfera, como mostrado na ilustração. Um “desverdecimento” das massas de terra também pode ocorrer devido aos danos letais às plantas.

Abaixo, a impressão artística separada (painel nº 1) retrata o mesmo planeta parecido com a Terra como tendo vida abundante na época da supernova próxima, anos antes da maioria dos impactos de raios-X serem sentidos (painel nº 2).

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Ilustração de um planeta parecido com a Terra antes e depois da exposição à radiação letal. Créditos: NASA/CXC/M. Weiss

Entre as quatro supernovas do conjunto de imagens, a SN 2010jl foi a que produziu mais raios-X. Os autores estimam que tenha fornecido uma dose letal de raios-X para planetas semelhantes à Terra a menos de 100 anos-luz de distância.

Há fortes evidências – incluindo a detecção em diferentes locais ao redor do globo de um tipo radioativo de ferro – que supernovas ocorreram perto da Terra entre cerca de 2 milhões e 8 milhões de anos atrás. Os pesquisadores estimam que essas supernovas estavam entre 65 e 500 anos-luz de distância da Terra.

Embora a Terra e o Sistema Solar estejam atualmente em um espaço seguro em termos de possíveis explosões de supernovas, muitos outros planetas da Via Láctea não estão. Esses eventos de alta energia reduziriam efetivamente as áreas dentro da Via Láctea, conhecida como ZHG (Zona Galáctica Habitável), onde as condições seriam propícias para a vida como a conhecemos.

Como as observações de raios-X de supernovas são esparsas, particularmente da variedade que interage fortemente com seus arredores, os autores pedem observações de acompanhamento de supernovas interativas por meses e anos após a explosão.

O artigo intitulado “X-Ray-luminous Supernovae: Threats to Terrestrial Biospheres” descreve esses resultados e foi publicado na edição de 20 de abril de 2023 do The Astrophysical Journal.

Fonte

NASA: New Stellar Danger to Planets Identified by NASA’s Chandra

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Brunton_2023_ApJ_947_42-X-Ray-luminous-Supernovae-Threats-to-Terrestrial-Biospheres

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