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O Laboratório de Física Aplicada (APL), uma divisão sem fins lucrativos da Universidade Johns Hopkins, em Laurel, Maryland, nos Estados Unidos, criou a missão conceitual “Observador de Trânsito da Terra” para estudar nosso planeta como um exoplaneta e assim poder detectar possíveis alienígenas e mundos habitáveis no universo.
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A missão foi discutida durante a Conferência Virtual de Ciência Lunar e Planetária de 2021 nesta semana e levantou a seguinte pergunta: o método que os pesquisadores usam atualmente para determinar se um planeta é habitável realmente funciona?
“Pesquisadores de exoplanetas estão tentando fazer ciência planetária, biologia e ciência atmosférica com dados realmente ruins em relação ao que essas disciplinas conseguem realmente trabalhar. Não é que nossos dados sejam realmente ruins. É que temos que procurar as coisas de uma forma indireta”, afirmou Laura Mayorga, astrônoma de exoplanetas da APL, membro da equipe e autora principal em um artigo sobre a missão proposta no The Planetary Science Journal.
A equipe liderada pelo geólogo planetário da APL, Noam Izenberg, e pelo astrofísico da APL, Kevin Stevenson, propôs a ideia no Programa Pioneiros da Astrofísica da Nasa, que foi criado em 2020 para financiar missões astrofísicas com custos menores que US$ 20 milhões (R$ 113 milhões, na conversão atual). A missão não foi selecionada pela Nasa e será remodelada.
Para saber se outros planetas apresentam sinais de água, oxigênio e metano, atualmente os cientistas usam o método do trânsito, técnica usada desde 1999 que busca a leve queda na luz de uma estrela à medida que um planeta passa na sua frente. As moléculas da atmosfera do planeta absorvem certas frequências de luz da estrela e assim os pesquisadores aqui na Terra podem decifrar com base na luz que chega.
O problema, de acordo com Laura Mayorga, é que as estrelas produzem muita luz e esses sinais moleculares costumam ser minúsculos, menores do que 20 partes por milhão: “Se for apenas um corpo sem ar, nunca saberemos. Vamos apenas medir, medir e medir, e ficar tipo: ‘Por que é plano? Eu não consigo ver nada!'”.
A estratégia dos cientistas é amplificar esses sinais minúsculos observando o trânsito dos planetas dezenas de vezes, coletando medições espectrográficas a cada passagem. Eles então empilham essas medições, o que aumenta o sinal.
Para a astrônoma de exoplanetas do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins, no entanto, esse método pode ser problemático pois trata o planeta e a estrela como corpos estáticos. “Isso obviamente não é verdade”, ressaltou ela.
Em texto publicado em seu site, o APL deixa claro que a mudança das estações, a mudança dos padrões climáticos e o fluxo das correntes oceânicas afetam a atmosfera da Terra. E a atividade do Sol pode mudar drasticamente: às vezes está coberto de manchas e emite chamas poderosas, e outras vezes é silencioso e tranquilo. Qualquer uma dessas variações pode levar a detecções falsas dessas moléculas críticas.
“Tudo se resume ao problema de que você precisa conhecer suas estrelas, bem como antecipar a aparência de seu planeta. É um problema muito difícil”, completou Mayorga.
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Observação da Terra a 1,5 milhão de quilômetros
A ideia então é enviar um pequeno satélite além de um ponto dinamicamente estável a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, chamado Ponto de Lagrange 2, aproximadamente onde o telescópio espacial James Webb, da Nasa, ficará. De lá será possível observar enquanto a Terra transita no Sol, coletando dados como se a Terra fosse um exoplaneta potencialmente habitável.
“Aqui, sabemos exatamente o que a Terra, suas nuvens e o Sol estão fazendo. Podemos então conectar isso com as observações não resolvidas que normalmente fazemos de exoplanetas e testar o método de empilhamento de observações de baixo sinal? É realmente para lá que queremos ir”, explicou a astrônoma.
“O sistema solar é o único lugar onde sabemos todas as respostas certas para as coisas. Podemos testar nossas técnicas, descobrir suas limitações e fazer conexões entre os resultados. Há uma pequena preocupação de que, se nunca fizermos esse estudo, nossos modelos terão que ser bons o suficiente para de alguma forma incluir tudo isso, e ainda não chegamos lá”, finalizou Mayorga.
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