Exoplanetas: Os mundos mais distantes

Já fazem 411 anos desde que Galileu Galilei e Johannes Kepler, os dois principais astrônomos da renascença, provaram o modelo do Heliocentrismo de Copérnico, a Terra não era mais vista como o centro do Universo, mas sim como mais um corpo imerso neste. Do século XVII até atualidade a Astronomia se abrange no limiar do Cosmos, fazendo observações de ambientes incríveis indo dos berçários estelares até os quasares, mas há um campo recente que está crescendo em passos largos: A pesquisa de Exoplanetas!

Os Exoplanetas são planetas que orbitam outras estrelas, e estes corpos nos dá resposta sobre a formação de um sistema planetário e ambientes Incríveis em outras condições até mesmo descobrir vida extraterrestre e inferir sua raridade ou não.

A primeira detecção de um exoplaneta faz 25 anos, foi em 1995, bem recente e desde então mais de 4.000 exoplanetas foram descobertos nos mais variados tipos de Gigantes gasosos com gás de titânio e Planetas rochosos com vapor de Ferro em sua atmosfera.

 

  • A primeira detecção:

Claro que já sabia que o sol era mais uma estrela do universo, é lógico supor a existência de outros planetas além do nosso sistema solar, mas precisávamos da confirmação. Em 1980 começou as primeiras tentativas de descobertas de exoplanetas, mas somente em 1992, os astrônomos Aleksander Wolszezan e Dale Frail fizeram a primeira detecção de um exoplaneta, dois planetas que orbitam um pulsar PSR B 1257 + 12.

Mas somente em 6 de outubro de 1995 foi descoberto o primeiro exoplaneta orbitando uma estrela na sequência principal (uma estrela fundindo hidrogênio para Helio) , 51 Pegasi, o planeta 51 Pegasi B, descoberto por Michael MayorDidier da Universidade de Genebra, e essa descoberta lhes rendeu o Nobel de Física de 2019.

E quais foram os métodos de detecção? Veremos os principais, mas uma coisa é certa, com o melhoramento da tecnologia nos telescópios como o CCD’s e processamento digital a detecções se tornaram mais precisas.

 

  • Métodos de Detecção:

Velocidade Radial ‘método doppler’ (imagem 1): a velocidade radial está ligada na observação da linhas espectrais da estrela em questão, se o espectro se deslocar por efeito Doppler de forma periódica, significa que a estrela orbita um baricentro (centro de massa) junto a outro corpo, ou seja, um exoplaneta. Com isso podemos inferir a velocidade radial mas mesmo assim a variações de velocidade são baixas quanto alguns metros por segundo podem ser detectados. Dos anos 90 até 2008 foi o melhor método para pesquisa de Exoplanetas mas somente é eficiente até distâncias de 160 anos-luz e tem mais facilidade de detectar um Exoplanetas bem próximos de sua estrela, já que o efeito da órbita ao redor do baricentro ficará mais evidente pela maior atração gravitacional pela curta distância. Neste Método podemos medir aproximadamente a massa do exoplaneta, já que o deslocamento radial é causado por efeitos gravitacionais, se já saber também a massa da Estrela.

 

 

Método de Trânsito (imagem 2): Este método se subentende na análise da queda de brilho da estrela, a curva de luz, causado pela passagem de um exoplaneta, como um “eclipse”. Para esse método se eficaz, a órbita do exoplaneta deve está alinhado com nossa perspectiva de visão, mas é eficiente com estrelas muito distante. Foi um método excelente para os telescópios espaciais com o Observatório Kepler (imagem 3), com 2720 exoplanetas descoberto só por este aparelho! Este pode medir aproximadamente o raio dos exoplanetas e sua distância com a estrela.

 

 

Há outros métodos, como astrometria, lentes gravitacionais e até mesmo observação diretas, entretanto os métodos de velocidade radial e método de trânsito são os principais.

 

  • Tipos de Exoplanetas e o Espectro de Transmissão:

Ingerindo a distância e o raio do exoplaneta e sua massal, podemos classificar o tipo de corpo é esse. A exemplo existe a classificação de dos Jupiteres Quentes (imagem 4), Exoplanetas gasosos muito perto de sua estrela e quentes, diferente do sistema solar em que os planetas gasosos ficam mais os exterior, refletindo a necessidade de novos modelos para sistemas planetários e como surgem.

 

 

No começo da caçada dos Exoplanetas, a maioria eram gasosos, já que enormes, podem ser mais facilmente descobertos, porém com o método de Trânsito foi descoberto mais planetas rochosos e até mesmo análogo a Terra e Superterras como Kepler-62f (imagem 5).

 

 

E como já sabemos da composição química da atmosfera de alguns Exoplanetas? Através do espectro de transmissão (imagem 6), ou seja, a luz da estrela incidente no exoplaneta, reflete de sua superfície e absorve as linhas espectrais dos elementos presentes e volta para espaço, assim no método de Trânsito podemos detectar este espectro do exoplaneta. Exemplo do HARPS no Observatório La Silla (imagem 7) do ESO fornece este espectros, vendo aí que para essas informações necessita de um equipamento sensível.

 

 

Foi assim que o WASP-76b foi detectado vapor de Ferro em sua atmosfera, e provavelmente chove Ferro no lado noturno. E sobre habitabilidade de Exoplanetas? E surgimento da vida em outros mundos? Fica para próxima publicação.

 

Texto escrito por Enzo Maia, sócio da Sociedade de Estudos Astronômicos de Sergipe.

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