Novos Mundos

Planetas Extrasolares - Admiráveis Mundos Novos

Hubble vê indício de carbono em planeta fora do Sistema Solar

Washington

O telescópio espacial Hubble encontrou dióxido de carbono em um exoplaneta --que orbita uma estrela que não seja o Sol. A descoberta foi classificada pela Nasa (agência espacial norte-americana) como um avanço na busca por elementos que favoreçam o surgimento de vida em outros mundos fora do Sistema Solar.

ESA

Ilustração mostra estrela à frente de planeta observado pelo telescópio Hubble

A notícia adquire ainda maior relevância devido ao fato de que tanto o Hubble como o telescópio espacial Spitzer, também da Nasa, já tinham detectado vapor d'água e metano no mesmo planeta.

Um comunicado da agência espacial norte-americana indica que o planeta no qual foram achadas moléculas de dióxido de carbono é o HD 189733b, que tem o tamanho de Júpiter. Entretanto, é tão quente que a vida como conhecemos na Terra seria impossível no local.

No entanto, a Nasa destacou que as observações do Hubble demonstram que a química básica para o começo de uma atividade biológica pode ser analisada em planetas que orbitam outras estrelas que não o Sol.

"Os compostos orgânicos também podem ser um subproduto de processos biológicos e sua detecção em um planeta parecido com a Terra pode algum dia ser a primeira prova de vida fora de nosso planeta", diz a nota.

Existem outros mundos como o nosso? Desde os primórdios do pensamento humano, esta questao tem afligido os maiores filósofos e cientistas da história.

Na Grécia Antiga, o filósofo Epícuro (340 a.C. ? 270 a.C.) já argumentava que, se o Universo fosse infinito, consequentemente teríamos uma infinidade de mundos além da Terra. A idéia foi refutada por seu contemporâneo Aristóteles, que acreditava que a Terra era um local especial e o centro do Universo. Essa visao de mundo perdurou por séculos, até que as descobertas de Copérnico, Galileu e Kepler modificaram definitivamente nosso entendimento da estrutura do Sistema Solar.

Mesmo após a derrocada do modelo geocentrico do Universo, a existencia de outros planetas fora do nosso Sistema Solar ainda era um assunto polemico. O filósofo italiano Giordano Bruno (1548?1600) foi um dos primeiros a adotar o modelo heliocentrico do Sistema Solar. Assim como Epícuro, Bruno acreditava em um Universo infinito, em que cada estrela teria planetas ao seu redor. Por essa e outras idéias, foi perseguido pela Inquisiçao, estando preso durante sete anos na Torre de Nona em Roma. Recusou-se a retirar suas palavras e terminou seus dias em uma fogueira.

Eventualmente, com o progresso das descobertas astronômicas e a constataçao de que nosso Sol é apenas uma dentre bilhoes de estrelas em nossa Galáxia, a possibilidade da existencia de planetas fora do nosso Sistema Solar passou a ser aceita pela grande maioria dos astrônomos. Mas ainda faltava uma detecçao definitiva, o que só aconteceu no final do século XX.

Vivemos hoje em uma época especial, quando começamos a descobrir esses mundos. A descoberta de planetas em torno de outras estrelas, os chamados planetas extrasolares ou exoplanetas, é o primeiro passo para respondermos a maior pergunta de todas: estamos sós no Universo?

PRIMEIRAS DESCOBERTAS

A primeira detecçao inequívoca de um sistema planetário em torno de outra estrela foi feita em 1992, pelos radioastrônomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail. Eles observaram pulsares, estrelas de neutrons que emitem pulsos de ondas de rádio com regularidade extrema. Ao estudar os pulsos emitidos pelo pulsar PSR B1257+12, Wolszczan e Frail verificaram que estes nao eram exatamente periódicos. A causa desta anomalia era a presença de dois planetas em torno do pulsar, cada um com cerca de 4 vezes a massa da Terra. Hoje sabe-se que há pelo menos mais um planeta em torno desse pulsar, com aproximadamente duas vezes a massa da Lua. Após séculos de procura, finalmente eram encontrados os primeiros mundos fora de nosso sistema solar.

Embora pioneira, a descoberta de Wolszczan e Frail nao empologou muito os astrônomos, pois os planetas estavam em torno de uma estrela moribunda, resto de uma explosao supernova. Um ambiente tao hostil que dificilmente abrigaria alguma espécie de vida. Era necessário encontrar planetas em torno de uma estrela parecida com o nosso Sol. A temporada de caça estava aberta.

Nasa

Nao tardou muito - em 1995, Michel Mayor e Didier Queloz reportaram a detecçao de um planeta em torno da estrela 51 Pegasi, distante 180 anos-luz da Terra. Era o início de uma série de descobertas que vem acontecendo com uma frequencia cada vez maior. Até o momento, sao conhecidos 335 exoplanetas orbitando 265 sistemas estelares, sendo que 31 sistemas sao compostos por mais de um planeta. Mas como os astrônomos os encontram em meio a vastidao do Universo?

PROCURANDO OUTROS MUNDOS

Encontrar um exoplaneta nao é tarefa fácil, requerindo instrumentos e técnicas especiais. Os astrônomos utilizam todo um arsenal de metodologias para encontrar esses mundos distantes, tanto de maneira direta como indireta.

MÉTODO ASTROMÉTRICO - A influencia gravitacional do exoplaneta provoca uma alteraçao no movimento da estrela, que orbita o centro de massa do sistema planetário. Da Terra, observa-se a variaçao da posiçao da estrela no céu com alta precisao. Esse método possui a desvantagem de necessitar de um longo tempo de observaçao (anos ou décadas) até que essa variaçao seja perceptível.

VELOCIDADE RADIAL - Assim como o método astrométrico, o método da velocidade radial explora a influencia gravitacional do exoplaneta no movimento da estrela. Entretanto, ao invés de se medir a posiçao da estrela, mede-se a variaçao de sua velocidade radial ao orbitar em torno do centro de massa do sistema. A velocidade radial é medida através do deslocamento Doppler das linhas de absorçao espectral da estrela. A maioria dos exoplanetas, incluindo51 Pegasi, foi encontrada utilizando esta técnica.

TRÂNSITO - Se a geometria do sistema é favorável, a cada vez que o exoplaneta passar na frente do disco da estrela (o chamado trânsito planetário) o brilho desta sofrerá uma diminuiçao. Medindo precisamente a amplitude deste apagao?, os astrônomos obtem informaçoes importantes como o raio e massa do exoplaneta. Porém, é necessário muita cautela pois essas variaçoes de brilho podem ser confundidas com outros fenômenos causados pela variabilidade da própria estrela. Este é o tipo de estratégia empregado pelo satélite frances COROT para encontrar exoplanetas.

MICROLENTE GRAVITACIONAL - Esse fenômeno, previsto pela Teoria da Relatividade Geral de Einstein, ocorre quando há um alinhamento perfeito entre a Terra, a estrela com o exoplaneta e uma estrela distante. Nessa configuraçao, a luz da estrela distante é amplificada pelo campo gravitacional da estrela e do exoplaneta durante o período do alinhamento (alguns dias). Esta técnica possui a desvantagem de nao ser reprodutível, e é bastante utilizada nas regioes na direçao do centro galáctico, onde a densidade de estrelas de fundo é alta.

IMAGEAMENTO DIRETO - Na grande maioria dos casos, a intensa luz da estrela acaba por ofuscar a luz refletida pelo exoplaneta, dificultando ou impossibilitando a aquisiçao de uma imagem direta do sistema planetário. Porém, em alguns casos consegue-se bloquear a luz da estrela utilizando-se um instrumento conhecido como coronógrafo. Um dos sistemas planetários mais próximos de nós, localizado a meros 25 anos-luz em torno da estrela Fomalhaut, foi detectado desta maneira.

Acima estao listados apenas os métodos que renderam mais descobertas, mas os astrônomos estao constantemente imaginando e aplicando novas estratégias para encontrar novos sistemas planetários.

JUPITERES QUENTES E SUPERTERRAS

Como sao esses novos sistemas planetários? Até o momento, as pesquisas mostram uma realidade inesperada: nosso Sistema Solar é uma exceçao! A esmagadora maioria dos exoplanetas encontrados sao gigantes gasosos como Júpiter, ou até maiores, e possuem órbitas muito próximas rs suas estrelas. É verdade que as técnicas empregadas pelos astrônomos privilegiam a detecçao deste tipo de sistema, mas o número cada vez maior de exoplanetas conhecidos indica que existe uma grande variedade de configuraçoes possíveis para os sistemas planetários. O paradigma que existia até 15 anos atrás de um sistema planetário com planetas rochosos próximos r estrela central e gigantes gasosos e frios na periferia está sendo revisto. Concomitantemente, novas questoes sao levantadas, sobretudo qual o mecanismo que faz os planetas gigantes encontrarem-se tao próximos das respectivas estrelas. Todas essas descobertas apenas reforçam a importância de cuidarmos bem do nosso próprio planeta ? encontram um mundo parecido com o nosso pode levar ainda bastante tempo!

A busca continua. Encontrar um planeta com tamanho próximo ao terrestre e a uma distância razoável de sua estrela, nem muito longe nem muito perto, é o principal objetivo de uma nova geraçao de instrumentos, tanto em solo como no espaço. Quiçá no futuro próximo saberemos de outros recantos de nossa Galáxia onde a vida pode prosperar, e quem sabe aí poderemos responder aquela que é uma das perguntas mais fundamentais da Astronomia ? existe vida fora da Terra?

ALBUM DE FAMÍLIA

Alguns dos exoplanetas conhecidos desafiam a imaginaçao nao só dos astrônomos, mas também dos artistas. Confira a provável aparencia de alguns dos mundos mais exóticos que temos notícia:

55 Cancri e - Super Terra?

Pelo menos 5 planetas orbitam a estrela principal deste sistema, mais velha e ligeiramente mais fria que o nosso Sol. Isso torna 55 Cancri o sistema planetário com mais planetas que conhecemos, depois do nosso próprio Sistema Solar. Além do grande número de exoplanetas deste sistema, outra curiosidade é que nele foi identificada uma Super Terra?, um exoplaneta com massa similar r massa de Netuno, mas numa órbita muito mais próxima com período orbital de apenas 3 dias.

Crédito: "Courtesy NASA/JPL-Caltech."

Fomalhaut b - planeta-bebe

Este sistema planetário é um dos mais próximos do nosso, e também um dos mais jovens conhecidos com 200 milhoes de anos de idade. O exoplaneta possui cerca de tres vezes a massa de Júpiter, porém se encontra muito distante da estrela central, levando 872 anos terrestres para completar uma órbita. Por se tratar de um sistema planetário recém-formado, ainda há uma quantidade considerável de poeira em volta da estrela.

Crédito: "Courtesy NASA/JPL-Caltech."

HD 189733 b Atmosfera em ebuliçao

Este planeta, com massa um pouco maior que a de Júpiter, localiza-se tao próximo de sua estrela que ocorre o fenômeno da rotaçao síncrona: um de seus hemisférios está permanentemente voltado para a estrela, enquanto o outro experimenta trevas eternas. Analisando os dados obtidos na regiao do infravermelho pelo satélite Spitzer, o astrônomos concluíram que a atmosfera deste mundo está literalmente em ebuliçao, perdendo metano e vapor d´água para o espaço.

G.Rojas

Crédito: ESA, NASA, G. Tinetti (University College London, UK & ESA) and M. Kornmesser (ESA/Hubble)