Por Michelle Starr
Publicado na ScienceAlert
Em janeiro de 1992, dois objetos cósmicos mudaram para sempre nossa galáxia.
Pela primeira vez, tivemos evidências concretas de planetas extrassolares, ou exoplanetas, orbitando uma estrela alienígena: dois mundos rochosos, girando em torno de uma estrela a 2.300 anos-luz de distância.
Agora, pouco mais de 30 anos depois, esse número explodiu. Esta semana, 21 de março marcou o marco extremamente significativo de mais de 5.000 exoplanetas confirmados. Para ser preciso, 5.005 exoplanetas estão agora documentados no arquivo de exoplanetas da NASA, cada um com suas próprias características únicas.
Cada um desses exoplanetas apareceu em pesquisas revisadas por pares e foi observado usando várias técnicas de detecção ou métodos de análise.
As descobertas são ricas para estudos de acompanhamento para aprender mais sobre esses mundos com novos instrumentos, como o recém-lançado Telescópio Espacial James Webb e o próximo Telescópio Espacial Nancy Grace Roman.
“Não é apenas um número”, disse a astrônoma Jessie Christiansen, do Instituto de Ciências de Exoplanetas da NASA em Caltech. “Cada um deles é um mundo novo, um planeta totalmente novo. Fico animada com cada um porque não sabemos nada sobre eles”.
Os dois primeiros mundos já confirmados, descobertos pelos astrônomos Alexander Wolszczan e Dale Frail, eram exoplanetas com 4,3 e 3,9 vezes a massa da Terra, girando em torno de uma estrela morta conhecida como pulsar de milissegundo, que envia ‘batidas’ ou pulsos de ondas de rádio em escalas de tempo de milissegundos.
Um terceiro exoplaneta, muito menor com 0,02 vezes a massa da Terra, foi descoberto orbitando a estrela, desde então chamada Lich, em 1994. Os exoplanetas foram nomeados Poltergeist, Fobetor e Draugr, respectivamente.
A descoberta sugeria que a galáxia devia estar repleta de coisas. Os pulsares são um tipo de estrela de nêutrons: os núcleos mortos de estrelas massivas que ejetaram a maior parte de sua massa e depois colapsaram sob sua própria gravidade. Seu processo de formação é bastante extremo, muitas vezes envolvendo explosões colossais.
“Se você pode encontrar planetas ao redor de uma estrela de nêutrons, os planetas devem estar basicamente em todos os lugares”, disse Wolszczan. “O processo de produção do planeta tem que ser muito robusto”.
Mas havia um problema. A técnica usada para identificar esses exoplanetas foi baseada no tempo muito regular dos pulsos da estrela, que são alterados muito levemente pela influência gravitacional dos corpos em órbita.
Infelizmente, esta técnica é restrita aos pulsares; é inadequado para estrelas da sequência principal que não têm pulsações regulares de milissegundos.
No entanto, quando o astrônomo William Borucki da NASA foi pioneiro no método de trânsito, que observa quedas fracas e regulares na luz das estrelas quando um exoplaneta passa entre nós e a estrela hospedeira, a ciência dos exoplanetas decolou.
O Telescópio Espacial Kepler, lançado em 2009, contribuiu com mais de 3.000 exoplanetas confirmados para a lista, com outros 3.000 candidatos esperando para serem confirmados.
Além do método de trânsito, os astrônomos podem estudar o efeito gravitacional que os exoplanetas exercem sobre suas estrelas hospedeiras. À medida que os objetos orbitam um centro de gravidade mútuo, uma estrela parece “oscilar” ligeiramente no local, alterando os comprimentos de onda de sua luz.
E também, se você conhece a massa da estrela, pode estudar o quanto ela oscila para inferir a massa do exoplaneta; e, se você sabe o quão intrinsecamente brilhante é uma estrela, você pode inferir o tamanho do exoplaneta.
É assim que sabemos que existem exoplanetas no Universo muito, muito diferentes daqueles que temos em nosso próprio sistema doméstico.
Os Júpiteres Quentes são enormes gigantes gasosos em órbitas incrivelmente próximas em torno de suas estrelas, com a proximidade resultando em temperaturas de exoplanetas que podem ser ainda mais quentes do que algumas estrelas.
Mininetunos tem o tamanho e a massa entre a Terra e Netuno, e podem ser potencialmente habitáveis. Existem também Super-Terras, que são rochosas como a Terra, mas com algumas vezes sua massa.
Como estudar exoplanetas diretamente é muito difícil – eles são pequenos, muito difusos, muito distantes e muitas vezes muito próximos de uma estrela brilhante cuja luz ofusca qualquer coisa que o exoplaneta possa refletir – ainda há muito que não sabemos. Também há muitos mundos por aí além de nossos limites de detecção atuais.
Mas nos próximos anos, esses limites recuarão com o avanço da tecnologia e novas técnicas de análise, e podemos encontrar uma variedade de mundos além de nossos sonhos mais férteis. Talvez até encontremos vestígios de vida fora do Sistema Solar.
“Tenho uma verdadeira sensação de satisfação e realmente de admiração pelo que está por aí”, disse Borucki. “Nenhum de nós esperava essa enorme variedade de sistemas planetários e estrelas. É simplesmente incrível”.
