Em fevereiro de 2017, uma equipe de astrônomos europeus anunciou a descoberta de um sistema de sete planetas orbitando a estrela TRAPPIST-1. Além do fato de que todos os sete planetas eram rochosos, havia o bônus adicional de três deles orbitando dentro da zona habitável do TRAPPIST-1. Como tal, foram realizados vários estudos que procuraram determinar se quaisquer planetas no sistema poderiam ou não ser habitáveis.
Quando se trata de estudos de habitabilidade, um dos principais fatores a considerar é a idade do sistema estelar. Basicamente, as estrelas jovens tendem a explodir e liberar rajadas prejudiciais de radiação, enquanto os planetas que orbitam estrelas mais velhas estão sujeitos à radiação por longos períodos de tempo. Graças a um novo estudo de um par de astrônomos, agora é sabido que o sistema TRAPPIST-1 é duas vezes mais antigo que o Sistema Solar.
O estudo, que será publicado em The Astrophysical Journal sob o título "Sobre a era do sistema TRAPPIST-1", foi liderado por Adam Burgasser, astrônomo da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD). Ele se juntou a Eric Mamajek, o cientista adjunto do Programa de Exploração Exoplanet da NASA (EEP) no Laboratório de Propulsão a Jato.
Juntos, eles consultaram dados sobre a cinemática do TRAPPIST-1 (ou seja, a velocidade com que orbita o centro da galáxia), sua idade, atividade magnética, densidade, linhas de absorção, gravidade da superfície, metalicidade e a taxa na qual ela experimenta explosões estelares. . Por tudo isso, eles determinaram que o TRAPPIST-1 é bastante antigo, algo entre 5,4 e 9,8 bilhões de anos. Isso é duas vezes mais antigo que o nosso próprio Sistema Solar, formado a cerca de 4,5 bilhões de anos atrás.
Esses resultados contradizem as estimativas anteriores, de que o sistema TRAPPIST-1 tinha cerca de 500 milhões de anos. Isso se baseou no fato de que uma estrela de baixa massa como o TRAPPIST-1 (que tem aproximadamente 8% da massa de nosso Sol) levaria tanto tempo para se contrair em seu tamanho mínimo. Mas com um limite de idade superior a pouco menos de 10 bilhões de anos, esse sistema estelar pode ser quase tão antigo quanto o próprio Universo!
Como o Dr. Burgasser explicou em uma recente declaração de imprensa da NASA:
“Nossos resultados realmente ajudam a restringir a evolução do sistema TRAPPIST-1, porque o sistema deve persistir por bilhões de anos. Isso significa que os planetas tiveram que evoluir juntos, caso contrário, o sistema teria desmoronado há muito tempo. ”
As implicações disso podem ser muito significativas no que diz respeito aos estudos de habitabilidade. Por um lado, as estrelas mais velhas experimentam menos na forma de surtos do que as mais jovens. De seu estudo, Burgasser e Mamajek confirmaram que o TRAPPIST-1 é relativamente silencioso em comparação com outras estrelas anãs ultra-legais. No entanto, desde que os planetas em torno da TRAPPIST-1 orbitam tão perto de sua estrela, eles foram expostos a bilhões de anos de radiação neste momento.
Como tal, é possível que a maioria dos planetas que orbitam TRAPPIST-1 - espere pelos dois mais externos, g e h - provavelmente teria suas atmosferas arrancadas - semelhante ao que aconteceu com Marte bilhões de anos atrás, quando perdeu seu campo magnético protetor. Isso certamente é consistente com muitos estudos recentes, que concluíram que a atividade solar do TRAPPIST-1 não seria propícia à vida em nenhum de seus planetas.
Enquanto alguns desses estudos abordaram o nível de queima estelar do TRAPPIST-1, outros examinaram o papel que os campos magnéticos teriam. No final, eles concluíram que o TRAPPIST-1 era muito variável e que seu próprio campo magnético provavelmente estaria conectado aos campos de seus planetas, permitindo que partículas da estrela fluíssem diretamente para as atmosferas dos planetas (permitindo que elas fossem mais facilmente retirado).
No entanto, os resultados não foram inteiramente más notícias. Como os planetas do TRAPPIST-1 têm densidades estimadas inferiores às da Terra, é possível que tenham grandes quantidades de elementos voláteis (ou seja, água, dióxido de carbono, amônia, metano, etc.). Isso poderia ter levado à formação de atmosferas espessas que protegiam as superfícies de muita radiação prejudicial e redistribuíam o calor nos planetas travados por maré.
Por outro lado, uma atmosfera espessa também pode ter um efeito semelhante a Vênus, criando um efeito estufa descontrolado que resultaria em atmosferas incrivelmente espessas e superfícies extremamente quentes. Sob as circunstâncias, então, qualquer vida que surgisse nesses planetas teria que ser extremamente resistente para sobreviver por bilhões de anos.
Outra coisa positiva a considerar é o brilho e a temperatura constantes do TRAPPIST-1, que também são típicos das estrelas da classe M (anã vermelha). Estrelas como o nosso Sol têm uma vida útil estimada de 10 bilhões de anos (que está quase na metade) e crescem cada vez mais brilhantes e quentes com o tempo. Acredita-se que as anãs vermelhas existam por até 10 trilhões de anos - muito mais do que o Universo existia - e não mudam muito de intensidade.
Dada a quantidade de tempo que uma vida complexa levou para surgir na Terra (mais de 4,5 bilhões de anos), essa longevidade e consistência poderiam tornar os sistemas estelares das anãs vermelhas a melhor aposta a longo prazo pela habitabilidade. Essa foi a conclusão de um estudo recente, conduzido pelo professor Avi Loeb, do Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian (CfA). E como Mamajek explicou:
“Estrelas muito mais massivas que o Sol consomem seu combustível rapidamente, brilhando ao longo de milhões de anos e explodindo como supernovas. Mas o TRAPPIST-1 é como uma vela de queima lenta que brilha cerca de 900 vezes mais que a idade atual do universo. ”
A NASA também expressou entusiasmo por essas descobertas. "Esses novos resultados fornecem um contexto útil para futuras observações dos planetas TRAPPIST-1, que podem nos dar uma grande visão de como as atmosferas planetárias se formam e evoluem e persistem ou não", disse Tiffany Kataria, cientista de exoplanetas do JPL. No momento, os estudos de habitabilidade do TRAPPIST-1 e outros sistemas estelares próximos estão limitados a métodos indiretos.
No entanto, em um futuro próximo, as missões da próxima geração, como o Telescópio Espacial James Webb, deverão revelar informações adicionais - como se esses planetas têm ou não atmosferas e quais são suas composições. Observações futuras com o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer também devem melhorar nosso entendimento desses planetas e possíveis condições em sua superfície.
