Vasculhar o universo atrás de planetas com as
mesmas características da Terra é um desafio estatístico e também
tecnológico. Mas os cientistas garantem: ainda acharemos um mundo
parecido com o nosso
Marco Túlio Pires
Concepção artística do HD 85512 b, um raro planeta fora do Sistema Solar que ocupa a zona habitável de sua estrela
(M. Kornmesser/ESO)
Faz apenas 19 anos que os cientistas descobriram os primeiros planetas
fora do Sistema Solar - ou exoplanetas. Hoje são 685 confirmados e
outros 2.000 candidatos. Mas quase nenhum pode abrigar alguma forma de
vida, obsessão maior dos caçadores de novos mundos. Uma rara exceção é o
planeta HD 85512 b, a 36 anos-luz de distância, um dos
50 achados mais recentes
do Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês). Mas por que é
tão difícil encontrar um exoplaneta como a Terra? Como os astrônomos
descobrem mundos fora do Sistema Solar? Em entrevista ao site de VEJA,
astrônomos explicam o desafio de esquadrinhar o universo atrás de
exoplanetas, falam do empenho e técnicas para acelerar o ritmo das
descobertas e garantem: ainda acharemos um mundo parecido com o nosso.
Requisitos - Para que possa abrigar vida como a
conhecemos na Terra, um planeta precisa cumprir uma série de requisitos.
"O mais importante é estar situado na
zona habitável
da estrela", diz o físico Claudio Melo, da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte (UFRN) e astrônomo do ESO. Trata-se da região em volta
das estrelas onde a quantidade de energia solar que o planeta recebe
permite a existência de água líquida na superfície, essencial à formação
de vida. É onde foi encontrado o HD 85512 b. E, claro, é onde está a
Terra, que ocupa bem o centro da zona habitável do Sistema Solar.
Outro requisito é que o planeta seja rochoso, como a Terra e Marte. Um
planeta gasoso, como Saturno é Júpiter, é considerado um ambiente hostil
demais à vida. Nestes casos, as esperanças seriam depositadas em suas
eventuais luas - como Europa, o mais famoso satélite de Júpiter, ou
Enceladus, de Saturno.
Além da posição e composição do planeta, entram também na conta: o
tipo, o tamanho e a temperatura de sua estrela; a existência, disposição
e dimensões de luas e planetas vizinhos; a duração do ano, a inclinação
do planeta; o formato e a idade da galáxia; entre muitas outras
variáveis. A lista de requisitos pode ser tão longa que acabam
descartados praticamente todos os exoplanetas conhecidos - ou por
conhecer. E para complicar, ao contrário das estrelas, planetas não têm
brilho próprio, o que torna sua identificação um enorme desafio.
Técnicas - De acordo com Melo, existem dois métodos de
maior sucesso para caçar exoplanetas. Um deles se chama técnica de
trânsito e é usada pelo Observatório Espacial Kepler, da Nasa, a agência
espacial americana. A outra, batizada de velocidade radial, está
presente em um instrumento do ESO responsável pela confirmação dos 50
exoplanetas mais recentes, chamado HARPS.
A técnica de trânsito consiste em medir a diminuição de luz emitida por
uma estrela quando um objeto passa à frente dela. "Se essa diminuição
ocorrer de maneira cíclica e o objeto bloquear uma quantidade de luz
suficiente, quer dizer que há um mundo orbitando aquela estrela",
explica Melo.
Já o método da velocidade radial é um pouco mais complicado, apesar de
ter o mesmo princípio: medir uma variação periódica no comportamento dos
astros. Esta técnica identifica se o movimento de uma estrela está
sendo influenciado pela gravidade de um eventual planeta em sua órbita.
Quanto maior a influência, maior a massa do planeta. Para medir esta
influência, os telescópios do ESO verificam se a estrela está
"bamboleando" em função da presença de planetas. Se estiver, as ondas de
luz emitidas vão se achatar ou se espaçar conforme a estrela se
aproxime ou se afaste da Terra. Quando as ondas se achatam, a luz
captada pelos instrumentos astronômicos tenderá à região violeta do
espectro de cores. Quando se afastam, apontará para a região vermelha,
no extremo oposto do espectro de luz visível. Essa variação na
frequência da luz é chamada pelos físicos de Efeito Doppler, e é o que
explica, por exemplo, a diferença do barulho que um carro faz ao se
aproximar ou se afastar de um observador.
Dificuldades - As duas técnicas, de trânsito e
velocidade radial, deduzem a existência dos planetas de modo indireto a
partir de perturbações extremamente sutis. Os cientistas da Nasa
acreditavam que o Kepler seria capazes de captá-las com relativa
facilidade e com isso descobrir muitos exoplanetas do tamanho da Terra
orbitando estrelas parecidas com o Sol. Estavam enganados.
Com o Kepler e sua técnica de trânsito, os astrônomos conseguem
encontrar exoplanetas do tamanho aproximado da Terra e igualmente
distantes de sua estrela, mas a experiência mostrou que é preciso muito
tempo para recolher e corrigir as informações. "Para que o observatório
detecte outras Terras, o tempo da missão terá que ser estendido para
aumentar a quantidade de observações e corrigir ruídos", explica Melo.
"Seriam necessários três ou quatro anos para confirmar a existência de
um planeta como o nosso."
Já com a técnica da velocidade radial, usada no ESO, é possível achar
astros rochosos e do tamanho da Terra. "Mas não tão distantes de sua
estrela quanto o nosso planeta dista do Sol", explica Francesco Pepe,
astrônomo da Universidade de Genebra, Suíça, e coordenador do projeto
HARPS. O astrônomo calcula que as orbes normalmente encontradas por este
método estão em média 10 vezes mais próximas de suas estrelas do que a
Terra. Ou seja, fora da zona habitável.
Vida, sim. Mas inteligente?
Com
bilhões e bilhões de galáxias, a chance de haver vida em outro canto do
universo é bastante razoável, certo? Depende, diz o paleontólogo Peter
Ward. Quanto a micróbios e bactérias, ele diz que há toda a
probabilidade de encontrá-los longe da Terra. Mas, quanto à vida
inteligente, a chance é praticamente nula. Afora a inviabilidade de
escarafunchar cada galáxia do universo, Ward defende em seu 'Sós no
Universo?' que formas complexas de vida exigem uma combinação única de
fatores. 'Somos produto de um lance de sorte.'
'Pequena revolução' - Pepe é o chefe do projeto
ESPRESSO, uma espécie de evolução do HARPS que vai aumentar em 100% a
precisão das medições atuais do 'bamboleio' das estrelas. Quando os
astrônomos apontam o telescópio que contém o HARPS para determinada
região do céu a fim de medir o movimento de uma estrela, o equipamento
utiliza uma lâmpada fosforescente como padrão para comparar com o raio
de luz captado. "Essa comparação é necessária, porque a atmosfera da
Terra provoca ruídos nas ondas de luz que precisam ser compensados via
algoritmos de correção", explica Melo. O problema é que a lâmpada perde a
capacidade com o tempo. "Ela vai perdendo a força e deixa o instrumento
míope, comprometendo a precisão dos resultados."
A solução para o problema é trocar a lâmpada por uma tecnologia que
utilize o laser, fonte de luz muito mais estável. O projeto ESPRESSO, do
ESO, vai usar um novo instrumento chamado Laser Frequency Comb (LFC,
Pente de Frequência Laser), que já está sendo desenvolvido por vários
grupos de pesquisa, um deles em parceria com a Universidade Federal do
Rio Grande do Norte.
O astrônomo José Renan de Medeiros, chefe do grupo brasileiro que está
participando no desenvolvimento de um LFC, diz que o protótipo do
instrumento terá efeito imediato na caça aos exoplanetas. "A maior
precisão do equipamento pode provocar uma pequena revolução, permitindo
encontrar mais exoplanetas dentro da zona habitável de várias estrelas".
Antevendo a 'pequena revolução', Medeiros montou um time de cientistas
do Brasil que está trabalhando em uma amostra de 20 estrelas bem
parecidas com o Sol, todas elas possuindo uma espécie de 'Júpiter'. "A
existência de um sistema planetário como o Sistema Solar parece depender
fortemente da presença de um gigante gasoso", explica Medeiros. "São
planetas que protegem os vizinhos do bombardeio de outros corpos, assim
como Júpiter protegeu a Terra, sobretudo no início da formação de vida".
Com toda dificuldade, é possível encontrar um planeta como a Terra?
"Idêntico, é provável que não", diz Pepe. "Mas um planeta bem parecido,
isso sim", acredita. "De qualquer forma, só teremos a resposta se
continuarmos procurando".
Os caça-planetas do ESO
HARPS
O High Accuracy Radial velocity Planet Searcher é um instrumento de
alta precisão instalado em 2002 no telescópio de 3,6 metros no
Observatório de La Silla, Chile. Ele utiliza a técnica da velocidade
radial para encontrar planetas fora do Sistema Solar e possui uma
precisão de 1 metro por segundo. A Terra, por exemplo, induz uma
velocidade radial de 9 centímetros por segundo no Sol.
ESPRESSO
O Eschelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic
Observations é um instrumento de altíssima precisão que ainda está em
fase de construção. Ele será usado a partir de 2016 no Very Large
Telescope do ESO, situado no deserto de Atacama, no Chile. Utilizando um
padrão laser, o instrumento será capaz de encontrar planetas do tamanho
da Terra na zona habitável de estrelas parecidas com o Sol. O
instrumento terá uma precisão mínima de 10 centímetros por segundo, mas o
objetivo é conseguir uma precisão ainda maior.
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