O sistema triplo Alpha Centauri é o sistema estelar mais próximo da Terra. Mas os humanos poderiam viajar para lá?

Esta visão de campo amplo do céu ao redor do sistema estelar brilhante Alpha Centauri foi criada a partir de imagens fotográficas que fazem parte do Digitized Sky Survey 2 em 2012. Crédito da imagem: ESO/Digitized Sky Survey 2 Reconhecimento: Davide De M

Alpha Centauri (α Centauri, α Cen), também conhecida como Rigil Kentaurus) é um sistema estelar com componentes de 4,2 a 4,4 anos-luz da Terra e compreende três estrelas. É o sistema estelar mais próximo do sistema solar, e uma de suas estrelas é a estrela mais próxima do nosso planeta além do sol. 

Coletivamente, o sistema estelar é a quarta estrela mais brilhante no céu da Terra (sem incluir o sol), depois de Sirius, Canopus e Arcturus, de acordo com a Britannica. No entanto, como Starwalk aponta, Alpha Centauri é uma estrela do Sul, localizada na constelação de Centaurus e, portanto, não é visível para observadores acima de 29 graus de latitude norte.

Alpha Centauri está listada no Almagest, o catálogo estelar escrito por Ptolomeu por volta de 150 DC. Embora Alpha Centauri tenha sido bem documentada na antiguidade, não foi até o final de 1600 que os astrônomos começaram a perceber que era composto de várias estrelas.

Em dezembro de 1689, enquanto observava a passagem de um cometa, o padre jesuíta francês padre Jean Richaud descobriu que Alpha Centauri continha as estrelas individuais Alpha Centauri A (ou Rigil Kentaurus) e Alpha Centauri B (ou Toliman). Este foi apenas o segundo sistema estelar binário a ser descoberto. 

A terceira e mais fraca estrela componente de Alpha Centauri, Alpha Centauri C - ou Proxima Centauri, como é mais conhecida, foi descoberta em 1915 pelo astrônomo escocês Robert Thorburn Ayton Innes.  

QUAIS ESTRELAS FAZEM PARTE DE ALPHA CENTAURI?

Proxima Centauri (Alpha Centauri C) 

A 4,2 anos-luz da Terra, Proxima Centauri é a estrela mais próxima do nosso planeta além do sol. Seu nome significa "mais próximo de Centaurus" em latim.

Proxima Centauri é uma estrela anã vermelha com uma massa de cerca de 12,5% do sol e um diâmetro de cerca de 14% da nossa estrela. No entanto, Proxima Centauri é cerca de 33 vezes mais densa que o sol, de acordo com Star facts.

Esta anã vermelha é uma estrela da sequência principal, o que significa que, como o sol, ela ainda está transformando hidrogênio em hélio em seu núcleo por meio de fusão nuclear, atuando como a principal fonte de energia de Proxima Centauri. Com uma luminosidade de 0,17% da do sol, Proxima Centauri está produzindo energia a uma taxa menor que o sol. Isso significa que, enquanto se prevê que nossa estrela tenha um tempo de vida na sequência principal de cerca de 10 bilhões de anos, dos quais restam cerca de 5 bilhões de anos, Proxima Centauri permanecerá neste ramo da evolução estelar por mais 4 trilhões de anos, cerca de 300 vezes o atual 13,8 bilhões de anos de idade do universo.

Embora Proxima Centauri sobreviva ao sol, ela eventualmente experimentará um destino semelhante: Quando seu suprimento de hidrogênio se esgotar, Proxima Centauri terminará sua vida como uma estrela anã branca fumegante, sem massa suficiente para se tornar uma estrela de nêutrons ou um buraco negro.

Concepção artística de uma explosão violenta da estrela Proxima Centauri. Crédito da imagem: NRAO/S. Dagnello

Proxima Centauri é uma estrela fraca com uma magnitude de 11,05, por isso geralmente é muito fraca para ser vista a olho nu. No entanto, como Proxima Centauri é uma "estrela eruptiva" - o que significa que é propensa a explosões repentinas de brilho resultantes da atividade magnética, a anã vermelha dá origem a fenômenos poderosos que podem ser vistos aqui na Terra.

Em 2019, os pesquisadores detectaram uma das maiores erupções estelares já registradas na Via Láctea emergindo de Proxima Centauri. O jato de plasma, que durou apenas 7 segundos, foi cerca de 100 vezes mais poderoso do que qualquer explosão já vista emergindo do sol. O primeiro superflare Proxima Centauri foi descoberto em 2016 e era brilhante o suficiente para que os observadores o vissem a olho nu em locais escuros da Terra.

Rigil Kentaurus e Toliman (Alpha Centauri A e B)

As estrelas de Alpha Centauri. À esquerda está Alpha Centauri A, que é uma estrela do tipo G semelhante ao Sol. À direita está Alpha Centauri B, que é uma estrela do tipo K ligeiramente mais fria. Crédito da imagem: ESA/NASA

Localizado a cerca de 4,4 anos-luz do sistema solar, o principal componente de Alpha Centauri é o sistema binário composto por Alpha Centauri A e B. o componente mais brilhante de Alpha Centauri é a estrela Alpha Centauri A, ou Rigil Kentaraus, que significa "pé do centauro" em árabe e, confusamente, também é um nome alternativo para todo o sistema Alpha Centauri. É uma estrela parecida com o sol que, como Proxima Centauri, ainda está em sua vida na sequência principal.

Rigil Kentaurus é maior e mais massivo do que o sol, com um diâmetro de 1,2 vezes o do sol e uma massa de 1,1 vezes a da nossa estrela. Sua temperatura de superfície é de cerca de 5.790 kelvins (10.000 graus Fahrenheit, ou 5.500 graus Celsius), e é cerca de 1,5 vezes mais luminosa que o sol. 

Rigil Kentaurus está travado gravitacionalmente em um sistema binário com Toliman (Alpha Centauri B), a segunda estrela mais brilhante de Alpha Centauri, e completa uma órbita em 22 dias terrestres. Segundo a NASA, Rigil Kentaraus e Toliman estão separados em cerca de 23 unidades astronômicas (UA), ou 23 vezes a distância entre a Terra e o sol. (Uma UA é a distância média entre a Terra e o Sol: Cerca de 93 milhões de milhas, ou 150 milhões de quilômetros.)

Toliman é uma estrela laranja da sequência principal que é menor e menos massiva que o sol, com um diâmetro de 86% e uma massa de 97% do sol. A temperatura da superfície de Toliman é de 5.260 K (9.000 F ou 5.000 C), tornando-a mais fria que o sol, cuja temperatura da superfície é de cerca de 5.780 K (10.000 F ou 5.000 C), e tem cerca de metade da luminosidade de nossa estrela. 

Proxima Centauri está ligada gravitacionalmente a este sistema binário e está localizada a cerca de 13.000 UA dele. Pesquisas de 2017 mostraram que Proxima Centauri se move na mesma direção, como as estrelas binárias em relação ao sol, e a estrela anã vermelha leva cerca de 550.000 anos para orbitar as duas estrelas. O estudo também sugeriu que a órbita de Proxima Centauri em torno de Rigil Kentaurus e Toliman pode ter influenciado a evolução dos planetas que orbitam as três estrelas. 

ALPHA CENTAURI POSSUE PLANETAS?

Considerando que Alpha Centauri é o sistema estelar mais próximo da Terra, talvez não seja surpreendente que seja uma área de buscas intensas por exoplanetas. De fato, os astrônomos identificaram vários mundos suspeitos no sistema. 

A partir de 2023, cinco planetas foram detectados no sistema Alpha Centauri: Três orbitando Proxima Centauri (Alpha Centauri C) e dois orbitando Toliman (Alpha Centauri B), embora alguns deles ainda não tenham sido confirmados. 

Isso inclui o exoplaneta Alpha Centauri Bb, que foi detectado em 2012. O planeta orbita sua estrela a uma distância de apenas 5,9 milhões de quilômetros (3,7 milhões de milhas), mais de 10 vezes mais perto do que Mercúrio está do sol. Como resultado, se Alpha Centauri Bb for confirmado, ele está sendo atingido por grandes doses de radiação, elevando a temperatura da superfície para 2.200 graus Fahrenheit (1.200 graus Celsius), o que significa que sua superfície está coberta de lava, de acordo com um comunicado da NASA. 

Outro planeta possível em torno de Toliman pode ser um pouco menos extremo. Alpha Centauri Bc, um candidato planetário semelhante à Terra, foi detectado por meio de um mergulho na luz de sua estrela-mãe causado quando o planeta cruzou ou transitou por sua face. O planeta é proposto para ser aproximadamente do tamanho da Terra, com uma órbita de 20 dias terrestres.

Representação artística da vista da superfície de Proxima Centauri b, com as duas estrelas de Alpha Centauri visíveis no céu. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser

Os astrônomos estão mais confiantes sobre os planetas observados orbitando Proxima Centauri. Descoberto em 2016, Proxima Centauri b é a chamada Super Terra que orbita Proxima Centauri a uma distância de cerca de 5% da distância entre a Terra e o Sol, de acordo com a NASA. O planeta tem uma massa semelhante à da Terra e um raio ligeiramente maior, mas por causa de sua proximidade com sua estrela, o planeta leva apenas 11,2 dias terrestres para completar uma órbita.

Embora Proxima Centauri b esteja muito mais perto de sua estrela do que a Terra está do sol, ela ainda está dentro da zona habitável de Proxima Centauri por causa da produção de baixa energia da estrela anã vermelha. 

Mais longe de Proxima Centauri, a cerca de 1,5 UA da anã vermelha e fora de sua zona habitável, está o mini-Netuno exoplaneta Proxima Centauri c, que tem cerca de sete vezes o tamanho da Terra e orbita sua estrela uma vez a cada 1.900 dias terrestres, de acordo com o Catálogo Aberto de Exoplanetas. Proxima Centauri c foi detectada pela primeira vez em 2019 a partir de uma oscilação que sua influência gravitacional causou no movimento de sua estrela-mãe. A existência de Proxima Centauri c foi confirmada em 2020 com imagens do Telescópio Espacial Hubble tiradas em 1995. Isso o torna um dos poucos exoplanetas a ter sido confirmado visualmente.

Em 2022, um terceiro planeta foi descoberto em torno de Proxima Centauri. Chamado de Proxima Centauri d, o exoplaneta tem cerca de um quarto da massa da Terra e orbita sua estrela a cerca de 3% da distância entre a Terra e o Sol. Proxima Centauri d está tão perto de sua estrela que completa uma órbita a cada cinco dias terrestres. É um dos exoplanetas mais leves já vistos pelos astrônomos.

"Esta detecção fortalece nossa crença de que planetas de baixa massa, como a Terra, que podem ser habitáveis, são bastante comuns em nossa galáxia. Também prova que agora temos capacidade técnica para encontrá-los usando instrumentos de última geração", disse o líder de pesquisa e pesquisador do Instituto de Astrofísica e Ciências Espaciais à Newsweek. "A partir da medição da massa muito baixa, podemos concluir que este planeta provavelmente tem uma composição rochosa, como a Terra e Marte".

Além disso, em 2021, os astrônomos detectaram os possíveis sinais de um exoplaneta orbitando Rigil Kentaurus (Alpha Centauri A) na zona habitável da estrela, a região em torno de uma estrela que não é nem muito quente nem muito fria para suportar água líquida, um ingrediente chave para a vida.

OS HUMANOS PODERIAM VIVER EM ALPHA CENTAURI?

A impressão deste artista mostra o exoplaneta Proxima b, que orbita a estrela anã vermelha Proxima Centauri. A estrela dupla Alpha Centauri AB aparece na imagem entre o exoplaneta e sua estrela. Crédito da imagem: ESO/M. Kornmesser

Sabemos que Alpha Centauri é o sistema estelar mais próximo do nosso, e temos quase certeza da presença de planetas semelhantes à Terra lá. A questão é: Os humanos poderiam realmente viver lá?

Indiscutivelmente, o maior desafio que enfrentaríamos ao criar um novo lar no sistema Alpha Centauri seria atravessar a vasta distância até essas três estrelas. Embora seja o sistema estelar mais próximo da Terra, Alpha Centauri ainda está a mais de 4 anos-luz de distância. Isso é cerca de 37,8 trilhões de km (23,5 trilhões de milhas).

QUANTO TEMPO LEVARIA PARA CHEGAR A ALPHA CENTAURI?

Para percorrer uma distância tão grande, precisaríamos de uma espaçonave muito mais rápida ou de algum outro método para chegar lá. De acordo com a NASA, o ônibus espacial Discovery (que foi aposentado em 2011) viaja a cerca de 28.000 km/h (17.500 mph). Mesmo movendo-se constantemente nessa velocidade, levaria mais de 148.000 anos para chegar a Alpha Centauri. Mesmo quando a espaçonave Orion, a cápsula da tripulação associada ao Programa Artemis, está pronta para transportar a tripulação, diz a NASA que sua velocidade máxima será de cerca de 20.000 mph. Isso não reduzirá significativamente o tempo de viagem para Proxima Centauri. Mesmo que qualquer um desses veículos tenha sido projetado para viajar para fora do sistema solar, em vez de apenas fazer viagens relativamente curtas para a lua ou Marte.

As únicas espaçonaves que conseguiram sair do sistema solar até agora são as Voyager 1 e 2, e a NASA estima que mesmo viajando a velocidades de mais de 56.000 km/h (35.000 mph), as Voyagers 1 e 2 levarão quase 40.000 anos para viajar 2 anos-luz, para alcançar o limite indistinto entre nosso sistema solar e Proxima Centauri. Isso significa que essas espaçonaves levariam mais de 80.000 anos para alcançar a própria estrela. 

ALPHA CENTAURI ESTÁ SE APROXIMANDO DA TERRA?

As estrelas e planetas de Alpha Centauri estão se movendo em direção à Terra, mas muito lentamente. De acordo com o banco de dados SIMBAD Astronomical operado pela Universidade de Estrasburgo, Alpha Centauri estará em seu ponto mais próximo de nosso sistema solar em cerca de 30.000 anos, quando estará a cerca de 3 anos-luz de distância. 

Então, 3.000 anos depois disso, o sistema estelar começará a se afastar do sistema solar novamente, e Proxima Centauri não será mais o vizinho estelar mais próximo do sol. Neste ponto, outra estrela, Ross 248 (ou HH Andromedae), terá essa distinção. Também uma estrela anã vermelha, Ross 248 está atualmente a cerca de 10,3 anos-luz do sol e é a décima estrela mais próxima do sistema solar, de acordo com a SolStation. Em 1993, previu-se que esta estrela entraria em um período que a aproximaria de 3,02 anos-luz do Sol em cerca de 36.000 anos. 

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RECURSOS ADICIONAIS

Alpha Centauri é a estrela mais próxima da Terra além do sol, mas Alpha Centauri A e B não são os números dois e três. Leia sobre as outras estrelas que estão mais próximas do sistema solar. Você pode procurar Proxima Centauri b e os outros exoplanetas nesse sistema estelar no catálogo de exoplanetas da NASA. A natureza de múltiplas estrelas de Alpha Centauri foi descoberta pelo astrônomo Robert Innes. Você pode ler mais sobre ele em Physics Today.

BIBLIOGRAFIA

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• Proxima Centauri, Constellation Guide, [Acesso em 20/01/23], [https://www.constellation-guide.com/proxima-centauri/]
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• K. Wagner, A. Boehle, P. Pathak, et al, Imagens de planetas de baixa massa dentro da zona habitável de α Centauri, Nature Communications, [2021], [https://www.nature.com/articles/ s41467-021-21176-6]
• R. Lea, um dos planetas mais leves já descobertos pode nos ajudar a encontrar mundos mais habitáveis, Newsweek, [2022], [https://www.newsweek.com/lightest-planets-ever-help-find-habitable-worlds- proxima-d-centauri-exoplanet-espresso-1677650]
• JP Faria, AS Mascareño, P. Figueira, et al, A candidate short-period sub-Earth orbiting Proxima Centauri?, Astronomy & Astrophysics, [2022], [https://www.newsweek.com/lightest- planetas-sempre-ajudam-a-encontrar-mundos-habitáveis-proxima-d-centauri-exoplaneta-espresso-1677650]

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Referência:

LEA, Robert. Alpha Centauri: Facts about the stars next door. Space, Nova York, 05, mar. 2023. References. Disponível em: <https://www.space.com/18090-alpha-centauri-nearest-star-system.html>. Acesso em: 07, mar. 2023.

Marcello Franciolle F T I P E
Founder - Gaia Ciência

Marcello é fundador da Gaia Ciência, que é um periódico científico que foi pensado para ser uma ferramenta para entender o universo e o mundo em que vivemos, com temas candentes e fascinantes sobre o Universo e Ciências da Terra para inspirar e encantar as pessoas. Ele é graduando em Administração pelo Centro Universitário N. Sra. do Patrocínio (CEUNSP) – frequentou a Universidade de Sorocaba (UNISO); graduação em Análise de Sistemas e onde participou do Encontro de Pesquisadores e Iniciação Científica (EPIC). Suas paixões são literatura, filosofia, poesia e claro ciência.