Certamente até o mais cético cientista já olhou para um céu estrelado, contemplando a vastidão do Universo e se perguntando quantas daquelas estrelas poderiam ter planetas em sua órbita capazes de abrigar a vida. Esta é uma questão fundamental que acompanha a humanidade há séculos, mas só muito recentemente começamos a buscar respostas para ela. Passamos a procurar por planetas fora do nosso Sistema Solar, os chamados “exoplanetas”.
Desde Galileu Galilei, os astrônomos descobrem planetas e corpos menores no Sistema Solar apontando seus telescópios para o céu e buscando por objetos que se movem em frente ao fundo de estrelas. O problema é que encontrar um exoplaneta não é tão “simples” assim. Isso porque, mesmo as estrelas mais próximas estão muito, mas muito distantes mesmo.
Para se ter ideia, observar por telescópio um exoplaneta do tamanho da Terra orbitando Próxima Centauri seria o equivalente a enxergar um grão de areia a 400 km de distância. E para complicar ainda mais o nosso exemplo hipotético, teríamos uma estrela brilhando, como uma luz de poste, a menos de um metro e meio do nosso grãozinho de areia. Lembrando que Próxima Centauri é somente a estrela mais próxima da Terra, com exceção do Sol, é claro.
Mas então, como é possível detectar exoplanetas orbitando estrelas ainda mais distantes?
No início dos anos 90, os astrônomos Aleksander Wolszczan e Dale Frail estavam estudando o Pulsar PSR B1257+12, providencialmente chamado de Lich. Pulsares são estrelas de nêutrons que emitem pulsos regulares de rádio à medida que giram rapidamente. O período de pulsação de um pulsar é constante, mas Wolszczan e Frail, perceberam variações regulares no período de pulsação de Lich. Essas variações só poderiam ser explicadas pela presença de outros corpos em órbita do pulsar.
A perturbação gravitacional desses corpos ao redor de Lich provoca uma espécie de “rebolado“ no pulsar. Como ele está pulsando, o efeito doppler faz com que os pulsos sejam comprimidos, quando Lich está vindo em direção à Terra, e expandidos quando o astro está se afastando. Em 1992, Wolszczan e Frail publicaram um artigo na Nature, anunciando a descoberta dos primeiros dois planetas detectados fora do Sistema Solar. Eles não observaram diretamente esses planetas, detectaram apenas o “rebolado” de Lich provocado por esses corpos.
A importância desta descoberta vai além do pioneirismo, principalmente porque abriu as portas da astronomia para os exoplanetas. Ela apresentou à ciência um método eficaz de detectar planetas orbitando estrelas distantes. E não apenas ao redor de pulsares, já que o efeito doppler também pode ser percebido através de pequenas variações nos espectros de estrelas em movimento. Esse primeiro método de detecção de exoplanetas ficou conhecido como Método da Velocidade Radial. Mas isso também pode ser feito de outras formas…
O Método da Astrometria é muito semelhante ao da Velocidade Radial, mas ao invés de utilizar espectros, o “rebolado” da estrela é observado diretamente através de pequenas variações na posição aparente da estrela. Ela é eficiente quando o plano orbital do planeta está aproximadamente perpendicular à Terra.
Já o Método do Trânsito consiste em observar a diminuição temporária da luminosidade de uma estrela quando um exoplaneta passa exatamente em frente a ela. Esse é o método utilizado pelo Telescópio Espacial Kepler, responsável pelo descobrimento de quase 3 mil exoplanetas, e também pelo TESS, que deve dobrar esse número. Ele só se aplica quando o plano orbital do planeta está alinhado com a Terra, mas é extremamente eficiente e pode ser realizado até mesmo por astrônomos amadores utilizando câmeras fotográficas comuns.
Também é possível detectar um exoplaneta através do Método da Imagem Direta, geralmente utilizando técnicas avançadas para supressão da luz da estrela hospedeira, permitindo que a gente possa observar diretamente o nosso grãozinho de areia a 400 km de distância. Obviamente isso só é possível a partir de equipamentos de altíssima capacidade, como é o caso do Telescópio Espacial James Webb.
Mas sem dúvida, a forma mais espetacular e engenhosa de detectar um exoplaneta é através do Método da Microlente Gravitacional, baseado na observação do brilho de uma estrela quando essa passa em frente a outra estrela mais distante. O efeito de lente gravitacional, provoca uma variação de brilho característica. Mas um planeta orbitando a estrela mais próxima, gera pequenas variações na curva de luz, o que nos permite detectar a sua presença.
Utilizando técnicas como essas, astrônomos de diversas nacionalidades, e inclusive brasileiros, já detectaram mais de 5500 exoplanetas, Sem contar os mais de 5000 prováveis trânsitos exoplanetários detectados pelo TESS e que ainda precisam de confirmação.
Um em cada quatro exoplanetas detectados pertencem a sistemas multiplanetários, ou seja, orbitam estrelas onde pelo menos dois planetas já foram descobertos. 85% desses mundos extrassolares estão próximos demais de suas estrelas, o que parece ser uma distorção estatística, resultado das limitações dos métodos de detecção mais comuns. Mas o dado mais interessante vem quando analisamos os exoplanetas detectados em estrelas semelhantes ao Sol.
Um quinto deles tem tamanho semelhante ao da Terra e estão dentro da zona habitável do sistema, ou seja, nem tão perto, nem tão afastado da estrela, em uma região onde as temperaturas permitem a presença de água-líquida na superfície do planeta. Isso é fundamental para o nosso objetivo primário que é a busca da vida.
Os cientistas têm muitas razões para acreditar que a Terra é um planeta raro no Universo, que combina as condições ideias para abrigar seres vivos e complexos. Então, a procura da vida em exoplanetas parecidos com a Terra em sistemas multiplanetários com estrelas semelhantes ao Sol, pode facilitar o nosso trabalho. Por isso, esses mundos se tornam alvos preferenciais para pesquisas mais aprofundadas.
Supertelescópios como o James Webb, são capazes de analisar a composição da atmosfera desses exoplanetas, procurando pelos elementos básicos para a manutenção da vida como a conhecemos e, com sorte, talvez possam encontrar compostos que só poderiam ser produzidos biologicamente.
Ainda não temos tecnologia para enxergar um ser extraterrestre tomando banho de Sol em uma praia de um planeta alienígena. Mas o estudo dos exoplanetas pode nos trazer, em breve, a resposta para a questão fundamental que intriga a humanidade há muito tempo: será que existe vida fora da Terra?
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