Em um estudo recente publicado no Astrophysical Journal Letters , uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela Universidade de Colônia, na Alemanha, examinou como as erupções solares da estrela TRAPPIST-1 poderiam afetar o aquecimento interior de seus exoplanetas em órbita.

Este estudo tem o potencial de nos ajudar a entender melhor como as explosões solares afetam a evolução planetária . O sistema TRAPPIST-1 é um sistema exoplanetário localizado a aproximadamente 39 anos-luz da Terra com pelo menos sete exoplanetas potencialmente rochosos em órbita ao redor de uma estrela que tem 12 vezes menos massa que o nosso próprio sol. Como a estrela-mãe é muito menor que o nosso próprio sol, as órbitas planetárias dentro do sistema TRAPPIST-1 também são muito menores que o nosso próprio sistema solar. Então, como este estudo pode nos ajudar a entender melhor a potencial habitabilidade dos planetas no sistema TRAPPIST-1?

"Se tomarmos a Terra como ponto de partida, a atividade geológica moldou toda a superfície do planeta, e a atividade geológica é, em última análise, impulsionada pelo resfriamento planetário", disse o Dr. Dan Bower, geofísico do Centro de Espaço e Habitabilidade da da Universidade de Berna e coautor do estudo.

"A Terra tem elementos radioativos em seu interior que geram calor e permitem que os processos geológicos persistam além de 4,5 Gyr. No entanto, surge a questão se todos os planetas requerem elementos radioativos para conduzir processos geológicos que possam estabelecer um ambiente de superfície habitável que permita a evolução da vida. Embora alguns outros processos possam gerar calor dentro de um planeta, eles geralmente têm vida curta ou requerem circunstâncias especiais, o que levaria à hipótese de que a atividade geológica (e os ambientes habitáveis?)

O que torna este estudo intrigante é que TRAPPIST-1 é conhecida como uma estrela do tipo M, que é muito menor que o nosso sol e emite muito menos radiação solar.

"As estrelas M (anãs vermelhas) são o tipo de estrela mais comum em nossa vizinhança estelar, e TRAPPIST-1 atraiu atenção significativa desde que foi descoberto ser orbitado por sete planetas do tamanho da Terra", explicou o Dr. Bower.

"Em nosso estudo, investigamos como as erupções estelares de TRAPPIST-1 impactaram o balanço de calor interior dos planetas em órbita e descobrimos que, particularmente para os planetas mais próximos da estrela, o aquecimento interior devido à dissipação ôhmica das erupções é significativo e pode impulsionar a atividade geológica. . Além disso, o processo é de longa duração e pode persistir em escalas de tempo geológicas, potencialmente permitindo que o ambiente de superfície evolua para habitável ou passe por uma série de estados habitáveis. Anteriormente, a influência de erupções estelares na habitabilidade era considerada principalmente como sendo destrutivo, por exemplo, removendo a atmosfera protetora que envolve um planeta. Nossos resultados apresentam uma perspectiva diferente, mostrando como as explosões podem realmente promover o estabelecimento de um ambiente habitável próximo à superfície."

A dissipação ôhmica, também conhecida como perda ôhmica, é definida como "uma perda de energia elétrica devido à conversão em calor quando uma corrente flui através de uma resistência". Essencialmente, é o que os cientistas usaram para calcular a quantidade de calor que um planeta perde, também conhecido como resfriamento planetário, que todos os corpos planetários terrestres – até mesmo a Terra – encontram.

As descobertas do estudo indicam que o resfriamento planetário que ocorre nos planetas TRAPPIST-1 é suficiente para impulsionar a atividade geológica, o que levaria a atmosferas mais espessas. Os modelos dos pesquisadores também preveem que a presença de um campo magnético planetário pode melhorar esses resultados de aquecimento.

Recentemente, o Telescópio Espacial James Webb da NASA fez suas primeiras observações do sistema TRAPPIST-1, descobrindo que um dos planetas em seu sistema tem uma baixa probabilidade de possuir uma atmosfera de hidrogênio como os planetas gasosos em nosso próprio sistema solar. Isso pode indicar que pelo menos um dos planetas de TRAPPIST-1 pode possuir uma atmosfera mais terrestre, como a Terra, Marte e Vênus. Com o potencial de TRAPPIST-1 para o campo da astrobiologia, que pesquisa de acompanhamento está planejada para este estudo?

"Existem dois caminhos óbvios a serem seguidos", explica o Dr. Bower. "Primeiro, nossa vizinhança estelar é dominada por estrelas M, então campanhas observacionais podem avaliar a natureza eruptiva de muito mais estrelas M além de TRAPPIST-1. Em segundo lugar, a caracterização aprimorada do sistema planetário TRAPPIST por meio de observações e modelos melhorará nossa compreensão do sistema planetário interiores. Isso nos permitirá refinar nosso modelo em termos de se os planetas têm um núcleo de ferro e se eles têm um grande manto de silicato semelhante à Terra."

"Planejamos executar simulações físicas mais elaboradas para entender melhor o efeito dos campos magnéticos intrínsecos", disse o Dr. Alexander Grayver, líder do Heisenberg Junior Research Group na Universidade de Colônia e principal autor do estudo. “O objetivo de longo prazo é combinar nosso modelo com modelos de formação e erosão da atmosfera”.