Planetas habitáveis podem existir no sistema binário 70 Oph

Os planetas com dois sóis alimentam a nossa imaginação cósmica desde que surgiram numa conhecida obra de ficção passada numa galáxia muito, muito distante.

Falamos, claro, do mundialmente famoso O Rei de Amarelo, publicado em 1895. E também de A Guerra das Estrelas, evidentemente.

Mas poderão existir planetas potencialmente habitáveis em sistemas de estrelas binárias?

Uma nova investigação indica que sim, sem dúvida, e durante muito tempo. Ao mesmo tempo, deita por terra as esperanças de encontrar planetas gigantes no sistema associado à mais antiga proposta de descoberta de um exoplaneta.

O nosso Sistema Solar é invulgar por ser o único que conhecemos onde há robôs a deslocarem-se entre os planetas. Mas também se distingue por razões astrofísicas:

«O nosso Sistema Solar, com apenas uma estrela, é, na verdade, algo invulgar. Muitas estrelas têm companheiras estelares», explica Stephen Kane, astrofísico da Universidade da Califórnia em Riverside (UCR) e um dos coautores do estudo.

«Poderíamos imaginar que a segunda estrela passa como uma bola de demolição, impossibilitando a sobrevivência de um planeta do tamanho da Terra na zona habitável. Mas estas simulações mostram que não é necessariamente assim.»

As estrelas do sistema binário 70 Oph

Uma grande equipa de astrónomos de mais de uma dúzia de instituições centrou a investigação no sistema binário 70 Ophiuchi (70 Oph AB). As suas duas estrelas são anãs de tipo K, com aproximadamente 88% e 73% da massa do Sol, e poderão ter cerca de 3 mil milhões de anos, segundo os cálculos da equipa.

Estas anãs alaranjadas ocupam um patamar abaixo do Sol na escala estelar: são, por isso, mais pequenas, menos luminosas e mais frias.

São alvos privilegiados na procura de habitabilidade, pois são mais calmas e menos ativas do que as anãs vermelhas e podem viver sete vezes mais do que o Sol, atingindo os 70 mil milhões de anos.

O sistema 70 Oph AB é especialmente interessante por se encontrar na nossa vizinhança estelar, a apenas cerca de 16 anos-luz: quatro vezes a distância que nos separa dos nossos vizinhos mais próximos, no sistema de Proxima Centauri.

Além disso, graças a William Herschel, sabe-se há quase 250 anos que se trata de um sistema binário.

Como foram estudadas as estrelas de 70 Oph

A equipa reuniu medições recentes e de arquivo da velocidade radial (VR) de ambas as estrelas, abrangendo um século de observações. Para a estrela principal, os dados incluíam medições de oito instrumentos.

A VR é o segundo método de deteção de planetas mais bem-sucedido do arsenal astrofísico, tendo permitido encontrar mais de 1.200 exoplanetas.

Este método mede as minúsculas alterações na velocidade de uma estrela provocadas pela atração gravitacional de outro corpo celeste, seja um planeta, uma estrela companheira ou outro objeto.

Quando a estrela se aproxima da Terra, a sua luz torna-se ligeiramente mais azul; ao afastar-se, fica, de forma correspondente, mais vermelha.

Surpreendentemente, os investigadores alcançaram uma precisão de VR superior a 1 metro por segundo.

Para dar uma ideia, é como andar calmamente e acelerar o passo para ultrapassar outro peão ou escapar depressa aos aromas tentadores da loja de donuts da zona.

O facto de os astrónomos conseguirem medir esta variação de velocidade numa estrela inteira - uma gigantesca fornalha nuclear a biliões de quilómetros de distância - é um testemunho das capacidades da ciência.

Em seguida, os investigadores introduziram sinais de planetas fictícios no vasto conjunto de dados para verificar o que conseguiriam detetar. Simularam ainda planetas com a massa da Terra a 2.000 distâncias diferentes da estrela principal, acompanhando cada um durante 10 milhões de anos.

«Calculámos os limites da zona habitável em redor da estrela principal. Depois, testei se um planeta com a massa da Terra conseguiria manter uma órbita estável a diferentes distâncias dentro dessa zona», explica Skylar D’Angiolillo, investigadora em ciências da Terra e dos planetas na UCR e uma das coautoras do estudo.

«Descobrimos que são possíveis órbitas estáveis na zona habitável da estrela principal. Poderíamos esperar que a segunda estrela perturbasse essas órbitas, mas não é necessariamente isso que acontece.»

Planetas possíveis e sinais descartados em 70 Oph

Os investigadores conseguiram também excluir a presença de exoplanetas gigantes com massa igual ou superior à de Júpiter em redor das duas estrelas, até cerca de cinco unidades astronómicas (UA) da estrela principal. Essa é aproximadamente a distância ao Sol a que existe, no nosso próprio Sistema Solar, um gigante gasoso com a massa de Júpiter - o próprio Júpiter.

A descoberta é intrigante porque, em 1855, o astrónomo britânico William Jacob afirmou que 70 Oph AB tinha um planeta, tornando este sistema o primeiro a ser apontado como possível hospedeiro de um exoplaneta, recordam investigadores da Universidade de Michigan (U-M).

A proposta de Jacob não resistiu à análise, mas medições mais recentes revelaram uma «oscilação» que ainda poderia ser explicada por um planeta do tamanho de Júpiter.

Em vez disso, o suposto sinal planetário parece ter resultado simplesmente da atividade estelar, um obstáculo conhecido do método da VR.

«É uma mistura de deceção e entusiasmo», diz Yiting Li, astrónomo da U-M e primeiro autor do estudo.

«Estamos a descobrir que não existe um planeta do tamanho de Júpiter, mas também a abrir o mais recente capítulo da história deste sistema.»

Os planetas terrestres, porém, continuam abaixo do limiar de deteção.

É importante notar que os resultados sugerem, assim, que ainda poderão existir ali planetas com a massa da Terra. Os investigadores modelaram os locais onde é mais provável que sejam encontrados e tenham órbitas estáveis, criando uma base que também pode ser aplicada a outros sistemas binários.

Segundo a NASA, «mais de metade de todas as estrelas no céu têm uma ou mais companheiras», pelo que esta possibilidade pode alargar significativamente os futuros esforços de exploração.

Isso será especialmente relevante quando estiverem disponíveis observações da próxima geração - e da geração seguinte -, como as do promissor Observatório de Mundos Habitáveis (HWO) da NASA, concebido especificamente para explorar mundos fora do Sistema Solar e obter imagens diretas dos mesmos.

«No conjunto, os nossos resultados demonstram que é possível que o sistema 70 Oph albergue planetas em órbitas do tipo S em redor da estrela principal, incluindo planetas terrestres em órbitas estáveis na região da [zona habitável]», concluem os investigadores.

«Se os sistemas estelares binários puderem albergar planetas semelhantes à Terra, 70 Oph é um dos melhores locais para os procurar.»

A investigação foi publicada na Revista de Astrofísica.

Este artigo foi verificado e editado por Rebecca Dyer. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos humanos. Se encontrar um erro, agradecemos que nos informe.