Recentemente, astrônomos anunciaram que há um planeta potencialmente habitável na nossa estrela vizinha mais próxima, a Proxima Centauri – pode ser que já exista vida alienígena por lá, ou até mesmo que ele possa se tornar um segundo lar para a humanidade. Mas antes de começarmos os planos para a mudança (ou para a festa de boas-vindas aos nossos vizinhos cósmicos), precisamos descobrir se o Proxima b é realmente capaz de abrigar vida. E graças ao Telescópio Espacial James Webb, essa questão pode ser resolvida em menos de três anos.

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“Há controvérsias sobre a possibilidade de existência de vida em sistemas de estrelas de baixa massa, como a Proxima Centauri”, conta o astrônomo da Universidade de Harvard, Avi Loeb, ao Gizmodo. “Algumas pessoas argumentam que tais planetas não possuem uma atmosfera.”

Por esse motivo, Loeb e a astrônoma Laura Kreidberg enviaram um estudo para o Astrophysical Journal Letters descrevendo como o Telescópio Espacial James Webb – equipamento que deve ser o sucessor do Hubble a partir de 2018 – pode ser usado para responder essas perguntas em apenas alguns dias de observação.

Captando emissões infravermelhas

Suspeita-se que o Proxima b pode ser um exoplaneta morto por orbitar uma anã vermelha a apenas 7,5 milhões de quilômetros de distância – a Terra está a quase 150 milhões de quilômetros do Sol, para efeito de comparação. Essa proximidade possibilita a existência de água líquida, temperaturas semelhantes ao do nosso planeta, mas também o submete a ventos solares fortíssimos. Além disso, ele pode ter lados permanentemente claros ou escuros. Infelizmente, modelos sugerem que essas condições costumam gerar ambientes instáveis, já que gases voláteis congelariam na parte escura.

Porém, atmosferas podem se recompor por meio de atividades vulcânicas, e em planetas com fortes campos magnéticos, ela tem menos chances de escapar. Ainda não sabemos nada sobre a atividade vulcânica de Proxima b, ou de seu campo magnético, então não podemos apostar nada sobre as possibilidades da existência de uma atmosfera. Estamos ansiosos para saber, porque uma atmosfera significa que oceanos são possíveis – e os dois juntos significam vida.

É aqui que entra o Telescópio Espacial James Webb. Como revelam Loeb e Kreidberg no estudo, a chave para descobrir a atmosfera de Proxima b está na assinatura de calor infravermelho do exoplaneta. E o sucessor do Hubble é capaz de captar isso.

“Enquanto o Proxima b se move em torno de sua estrela, não há variação dia-noite,” explica Loeb. “O lado claro é quente, enquanto o lado escuro é frio. Mas a diferença de temperaturas depende da composição do planeta, se ele é apenas rochoso ou se tem uma atmosfera ou um oceano, porque esses elementos redistribuem o calor.”

Em outras palavras, a diferença de temperatura entre o lado claro e escuro será maior caso não exista uma atmosfera. De fato, a parte em que é dia irá reemitir toda a energia absorvida da Proxima Centauri como acontece nos corpos escuros, e poderíamos calcular exatamente quanta radiação do corpo escuro deve existir por lá. A parte em que é noite, por outro lado, seria extremamente gelada.

Se a diferença de temperatura entre o dia e a noite for menos extrema, podemos inferir a presença de uma atmosfera. O Telescópio Espacial James Webb não levaria muito tempo para medir as emissões infravermelhas nos dois lados da Proxima b – um ano por lá equivale a apenas 11,2 dias terrestres.

Um passo de cada vez

E se o Proxima b tiver uma atmosfera, o próximo passo será descobrir do que ele é feito. Iremos procurar por coisas específicas, como oxigênio, vapor d’água e metano, que poderiam indicar condições habitáveis, senão um processo biológico ativo. Isso, no entanto, requer capturar a luz da estrela enquanto ela é desviada ou filtrada na atmosfera – algo extremamente difícil de se fazer.

Ainda que o telescópio seja capaz de detectar alguns compostos como o ozônio, uma análise atmosférica completa precisaria esperar por observatórios terrestres, como o Extremely Large Telescope – que só deve ficar pronto em 2020.

“O importante é que, dentro de alguns anos, nós possamos começar a conhecer a atmosfera [do Proxima b]”, diz Loeb. “Se ela existe, é bem provável que aconteça um chamado para uma missão especial que irá estudar esse planeta.”

Enquanto continuamos o desenvolvimento de ferramentas que irão permitir o estudo do Proxima b a partir da Terra, Loeb já está pensando em como financiar uma visita ao planeta. Ele está liderando o comitê consultivo do Breakthrough Starshot, programa bilionário de pesquisa e engenharia que visa preparar a base para as futuras viagens interestelares. Embora o programa tenha sido planejado para fazer uma viagem até o sistema estelar Alpha Centauri, a descoberta do Proxima b mudou tudo.

“Acho que é extremamente importante, psicologicamente, ter um alvo”, disse Loeb. “Se você pede para que alguém construa um navio sem saber onde irá navegar, é muito diferente de quando já tem um destino em mente. O fato é que agora temos um alvo, numa zona habitável, e isso é muito animador.”

Imagem por ESO./L. Calçada/Nick Resigner