Astrônomos confirmam que há um planeta errante do tamanho da Terra vagando pela nossa galáxia

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Impressão artística de um evento de microlente gravitacional por um planeta errante. Créditos: Jan Skowron / Observatório Astronômico da Universidade de Varsóvia.

Por Brandon Specktor
Publicado na Live Science

A Terra orbita o Sol como um navio navegando em círculos ao redor de sua âncora. Mas e se alguém – ou algo – soltasse esse navio?

Livre de qualquer estrela ou sistema estelar, o que seria de um pequeno mundo voando indefeso e descuidadamente através do espaço interestelar? O que acontece quando um planeta se torna errante?

Os cientistas suspeitam que bilhões de planetas órfãos ou “errantes” podem existir na Via Láctea, mas até agora apenas alguns poucos candidatos apareceram entre os cerca de 4.000 mundos descobertos além do nosso Sistema Solar.

A maioria desses planetas errantes em potencial parecem ser enormes, medindo de duas a 40 vezes a massa de Júpiter (Júpiter é equivalente a cerca de 300 Terras). No entanto, agora, os astrônomos acreditam ter detectado um mundo errante como nenhum outro: um planeta minúsculo, com quase a massa da Terra, flutuando livremente pelo interior da Via Láctea.

Essa descoberta, relatada em 29 de outubro no The Astrophysical Journal Letters, pode ser o registro do menor planeta errante já detectado e pode ajudar a provar uma teoria cósmica de longa data.

De acordo com os autores do estudo, esse pequeno mundo pode ser a primeira evidência real de que planetas errantes do tamanho da Terra podem ser alguns dos objetos mais comuns na galáxia.

“As chances de detectar um objeto de pouca massa são extremamente baixas”, disse o autor do estudo Przemek Mroz, um pós-doutorando do Instituto de Tecnologia da Califórnia, ao Live Science por e-mail.

“Tivemos muita sorte ou esses objetos são muito comuns na Via Láctea. Eles podem ser tão comuns quanto estrelas”.

Lupa de Einstein

A maioria dos exoplanetas em nossa galáxia são visíveis apenas por causa de suas estrelas hospedeiras. Em um sentido literal, as estrelas fornecem a luz que permite aos astrônomos observar mundos alienígenas.

Quando um planeta é muito pequeno ou muito distante para ser visto diretamente, os cientistas ainda podem detectá-lo pela leve atração gravitacional que ele exerce sobre sua estrela hospedeira (o método da velocidade radial) ou pela oscilação que ocorre quando um planeta passa na frente da estrela do lado voltado à Terra (o método de trânsito).

Planetas errantes, por definição, não têm estrela para iluminar seu caminho – ou iluminar o caminho de um telescópio até eles. Em vez disso, detectar planetas errantes envolve uma faceta da teoria da relatividade geral de Einstein conhecida como lentes gravitacionais.

Por meio desse fenômeno, um planeta (ou um objeto ainda mais massivo) atua como uma lente de aumento cósmica que desvia temporariamente a luz dos objetos atrás dele da perspectiva da Terra.

“Se um objeto massivo passa entre um observador baseado na Terra e uma estrela distante observada, sua gravidade pode desviar e focalizar a luz da fonte”, explicou Mroz em um comunicado. “O observador medirá um breve brilho da estrela fonte da luz”.

Quanto menor for o objeto que curva a luz, mais breve será o brilho percebido da estrela. Enquanto um planeta com várias vezes a massa de Júpiter pode criar um efeito de brilho que durará alguns dias, um planeta pequeno da massa da Terra iluminará a estrela de origem por apenas algumas horas ou até menos, disseram os pesquisadores. Essa ocorrência excepcionalmente rara é chamada de “microlente”.

“As chances de observar microlentes são extremamente baixas”, acrescentou Mroz no comunicado. “Se observássemos apenas uma estrela alvo, teríamos que esperar quase um milhão de anos para ver a luz tendo um efeito de microlente”.

Felizmente, Mroz e seus colegas não estavam observando apenas uma estrela para seu estudo – eles estavam observando centenas de milhões delas. Usando observações do Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE), um programa de monitoramento de estrelas na Universidade de Varsóvia, na Polônia, que detectou pelo menos 17 exoplanetas desde 1992, a equipe olhou para o centro da Via Láctea, procurando por quaisquer sinais de microlentes.

Em junho de 2016, eles testemunharam o evento de microlente mais curto já visto. A estrela em questão, localizada a cerca de 27.000 anos-luz de distância na parte mais densa da galáxia, brilhou por apenas 42 minutos.

Os cálculos mostraram que o objeto não estava vinculado a nenhuma estrela dentro de 8 unidades astronômicas (UA, ou oito vezes a distância média da Terra ao Sol), sugerindo que era quase certo que era um pequeno planeta errante, ejetado de seu sistema estelar natal depois da passagem de um objeto muito mais massivo.

Dependendo da distância que o planeta está da estrela de origem (é impossível dizer com a tecnologia atual), o mundo errante está provavelmente entre a metade e a massa da Terra. Em qualquer dos casos, esse mundo livre seria o planeta errante de menor massa já detectado. De acordo com Mroz, esse é um “grande marco” para a ciência da formação planetária.

“As teorias de formação planetária previram que a maioria dos planetas errantes deveriam ter a massa terrestre ou serem ainda menores, mas essa é a primeira vez que podemos encontrar um planeta de massa tão baixa”, disse Mroz.

“É realmente incrível que a teoria de Einstein nos permita detectar um minúsculo pedaço de rocha flutuando na galáxia”.

Muito mais pequenos pedaços de rocha podem surgir em breve, disse o coautor do estudo Radek Poleski, da Universidade de Varsóvia, ao Live Science.

Futuros telescópios que procurarão por planetas, como o Nancy Grace Roman Space Telescope da NASA (com lançamento previsto para meados da década de 2020), serão muito mais sensíveis aos menores eventos de microlente na galáxia do que o OGLE que tem quase 30 anos, disse Poleski. Se planetas órfãos com aproximadamente a massa da Terra são, de fato, alguns dos habitantes mais comuns da galáxia, não demorará muito para que muitos mais deles apareçam.