Na busca por vida algures no Universo, os cientistas planetários detectaram mais de 500 planetas para lá do nosso Sistema Solar, ou exoplanetas, ao longo dos últimos 15 anos. Cerca de um-quinto destes foram descobertos ao explorar o céu por quaisquer mudanças no brilho de uma estrela que podem ter sido provocadas pela passagem de um planeta em frente dessa estrela, da perspectiva da Terra.
Conhecido como trânsito, este evento é essencialmente um eclipse, mas em vez de bloquear totalmente um corpo celeste, como a Lua bloqueia o Sol durante um eclipse solar, um planeta em trânsito obscurece apenas uma pequena fracção da luz da sua estrela-mãe. Os astrónomos usam telescópio terrestres para detectar estas pequenas fracções - mudanças tão pequenas quanto 0,25%. Seguidamente tentam confirmar a existência do planeta através de cuidadas observações posteriores.
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Um planeta em trânsito obscurece apenas uma minúscula fracção da luz da sua estrela-mãe, permitindo aos astrónomos detectar a sua presença.
Crédito: NASA/ESA/G. Bacon |
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A descoberta do primeiro exoplaneta em trânsito foi feita em 1999 e providenciou uma maneira de estudar exoplanetas em considerável detalhe. Ao medir a mudança na luz estelar durante um trânsito, os cientistas podem aprender muito acerca de um planeta além da sua mera existência, incluindo a sua massa precisa e os tipos de moléculas na sua atmosfera. Tais detalhes são críticos para a confirmação do tipo de planeta, quer seja pequeno, rochoso e frio suficiente para a água existir à sua superfície, embora uma descoberta deste género ainda não tenha ocorrido.
Dos 519 exoplanetas descobertos desde 1995, 114 deles orbitam as suas estrelas num ângulo que torna possível a observação de trânsitos a partir da Terra. Mas segundo Joshua Winn, professor assistente do Departamento de Física do MIT (Instituto de Tecnologia do Massachusetts, EUA) e investigador do Instituto Kavli para Astrofísica e Investigação Espacial do MIT, isso não significa que 20% de todos os planetas extrasolares podem ser observados a transitar as suas estrelas da Terra. "A razão por que conhecemos cerca de 100 é porque os cientistas se esforçaram ao máximo para os descobrir," afirma Winn, que estuda exoplanetas há já seis anos.
Os astrónomos detectaram a maioria dos exoplanetas ao analisar alterações no espectro da luz emitida pela estrela devido ao efeito Doppler; quaisquer mudanças subtis nesse padrão são provavelmente provocadas pelo puxo gravitacional de um planeta sobre a estrela. Mas esta técnica, conhecida como método de velocidade radial, fornece poucos detalhes acerca do planeta, tal como a sua massa mínima.
Os trânsitos podem revelar muito mais. Ao comparar a fracção de luz que desaparece durante um trânsito em relação ao total de luz tipicamente emanada pela estrela, os investigadores podem descobrir o tamanho preciso de um planeta. Por exemplo, se a luz estelar diminuir por 1%, isto indica que o planeta tem 1% o tamanho da sua estrela. Os investigadores estimam o tamanho da estrela ao estudar o seu espectro.
Os astrónomos esperam um dia depender dos trânsitos para estudar a atmosfera de um planeta em busca de moléculas como água e oxigénio, essenciais para a maioria das formas de vida conhecidas. Quando um planeta transita a sua estrela, as moléculas na sua atmosfera absorvem alguma desta luz estelar. Dado que as experiências laboratoriais determinaram que tipos de moléculas são absorvidas em diferentes comprimentos de onda, os cientistas pode identificar as moléculas na atmosfera de um planeta ao analisar as mudanças no espectro de luz. Até agora, as únicas moléculas detectadas nas atmosferas de planetas extrasolares são o metano, dióxido de carbono e vapor de água.
Apesar do nível de detalhe produzido pelas observações de trânsitos exoplanetários, Winn reconhece que há uma desvantagem em estudar planetas através deste método. "São intrinsecamente raros, por isso descobri-los é excepcionalmente difícil porque temos que pesquisar uma maior porção da Galáxia e observar mais longe da Terra," explica. Isto significa estudar mudanças na luz de estrelas muito ténues, uma tarefa que só se tornará cada vez mais difícil à medida que os investigadores procuram planetas extrasolares cada vez mais pequenos. Mas ainda existe esperança de descobrir alguns destes planetas graças ao Kepler, um satélite da NASA que está a observar 150.000 estrelas com o objectivo de detectar ligeiras mudanças na luz provocadas por possíveis planetas em órbita.
Links:
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Telescópio Espacial Kepler:
NASA (página oficial)
Arquivo de dados do Kepler
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Planetas extrasolares:
Wikipedia
Wikipedia (lista)
Wikipedia (lista de extremos)
Catálogo de planetas extrasolares vizinhos (PDF)
PlanetQuest
Enciclopédia dos Planetas Extrasolares
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