Introdução
Estamos sozinhos no universo ou existe vida em outros lugares? O programa SETI começou a pesquisar inteligência extraterrestre procurandotransmissões de rádio vindas de fora da Terra. Um aspecto importante do programa SETI é decidir onde procurar por essas transmissões de rádio, uma vez que o universo é muito vasto e a distância entre as estrelas é incomensurável. Para refinar as pesquisas do SETI, é útil saber que estrelas possuem planetas em sua órbita.
 Foto cedida pela NASA/STScI Crédito: Greg Bacon Concepção artística de planeta orbitando a estrela 79 Ceti |
Até 1991, o Sol era a única estrelacom planetas em sua órbita. Isso mudou quando o astrônomo Alex Wolszczan descobriu três planetas orbitando ao redor de um pulsar na constelação de Virgo. Desde então, foram descobertos mais de 300 planetas em órbita ao redor de outras estrelas (dados de julho de 2008). Esses corpos orbitais são chamados de planetas extra-solares.
Neste artigo, descobriremos o que são os planetas, como são formados, como procurar planetas extra-solares e o que foi descoberto até agora sobre os planetas. Também saberemos quais são os novos métodos que estão sendo desenvolvidos para a busca por planetas.
O que é um planeta
Existem outros sete planetas em nosso sistema solar além da Terra. Alguns deles possuem luas em suas órbitas. Mas o que é exatamente um planeta?
Em 24 de agosto de 2006, a União Astronômica Internacional estabeleceu uma nova definição para planeta:
- é um corpo que está em órbita ao redor de uma estrela;
- tem massa suficiente para que sua própria gravidade supere as forças de coesão dos materiais que a constituem, de modo que assuma uma forma com equilíbrio hidrostático (arredondada);
- é o objeto de dimensão predominante entre os objetos que se encontram em órbitas vizinhas, ou seja, precisa ter órbita desimpedida.
Os planetas variam em massa, composição e distância em relação à estrela. Em nosso sistema solar, os planetas estão divididos nas três categorias principais apresentadas abaixo.
- Planetas interiores - Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Esses planetas são rochosos e orbitam próximos ao Sol.
- Gigantes gasosos exteriores (planetas jovianos) - Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Esses planetas são enormes (com massa centenas de vezes maior do que a da Terra). Eles possuem atmosferas gasosas densas, ricas em hidrogênio, que também contêm hélio, amônia e metano. Provavelmente, essas atmosferas circundam corpos interiores compostos por rochas.
- Planetas-anões - Plutão, cometas, asteróides e objetos do cinturão de Kuiper. Esses corpos são compostos por misturas de rocha e gelo.
Quando foi estabelecida a nova definição para planeta, Plutão acabou sendo reclassificado para a categoria de planeta-anão. Plutão atende aos dois primeiros requisitos, mas não atende ao terceiro, porque não possui sua órbita desimpedida.
 Foto cedida pela NASA Formação de nosso sistema solar |
Os planetas de nosso sistema solar foram formados a partir do disco de gás e poeira em espiral que formou o Sol. À medida que o gás hidrogênio e a poeira do sistema solar inicial se concentravam no centro do disco, formando um proto-sol, o gás e a poeira elevaram a temperatura até o ponto em que podiam sustentar a fusão nuclear. Ao mesmo tempo, aglomerados menores de poeira e gás, chamados de planetesimais, formaram-se em outras partes do disco. Quando o proto-sol "deu partida", soprou a poeira e o gás para longe de sua vizinhança imediata. Os planetesimais se aglutinaram para formar os planetas (veja os detalhes em Como funcionam as estrelas). Os cientistas acreditam que outros sistemas solares tenham se formado da mesma maneira.Procurando por novos planetas...
É difícil encontrar planetas em volta de outras estrelas porque a luz da estrela é tão brilhante que o clarão ofusca a luz refletida pelo planeta. É como tentar ver a luz de uma vela de aniversário colocada na frente de um holofote. Portanto, a única forma de detectar planetas extra-solares, atualmente, é medir os efeitos que causam em suas estrelas-mãe. Há duas maneiras pelas quais os planetas afetam suas estrelas-mãe: eles dão "puxões" na estrela à medida que percorrem as órbitas e podem obscurecer a luz de uma estrela se passarem diretamente entre ela e nosso campo de visão (eclipsando parte da luz da estrela). Os efeitos desses movimentos planetários sobre a estrela podem ser detectados da Terra por meio de três métodos:
- astrometria - mensuração da posição precisa da estrela no céu
- espectroscopia Doppler - mensuração da dispersão do comprimento de onda da luz emitida pela estrela
- fotometria - mensuração da intensidade ou brilho da luz emitida pela estrela
AstrometriaÀ medida que um planeta atrai uma estrela com seu puxão gravitacional, ele faz com que a estrela oscile em seu caminho pelo céu. Por meio de medições cuidadosas e precisas da posição da estrela no céu, pode-se detectar essa oscilação extremamente pequena. Quando se sabe o período da oscilação, pode-se calcular o período da órbita do planeta, a distância ou raio da órbita do planeta e a massa do planeta.
Espectroscopia DopplerÀ medida que um planeta orbita uma estrela, periodicamente ele empurra a estrela para mais perto e para mais longe da Terra (nosso ponto de observação). Esse movimento provoca um efeito sobre o espectro da luz que chega da estrela.
O que já foi descoberto...
Em julho de 1995, dois astrônomos da Universidade de Genebra, Didier Queloz e Michael Mayor, descobriram o primeiro planeta orbitando uma estrela normal na constelação de Pegasus, por meio do método de espectroscopia. A descoberta de 51 Pegasus foi confirmada pelos astrônomos Geoff Marcy e Paul Butler da Universidade Estadual de San Francisco, Califórnia. Desde então, Marcy e Butler descobriram diversos planetas em volta de outras estrelas usando o método da espectroscopia. Até julho de 2008, foram descobertos mais de 50 planetas extra-solares. Todos os métodos de busca por planetas tendem a detectar planetas grandes que têm de metade do tamanho ao tamanho de Júpiter. Esses planetas tendem a orbitar suas estrelas mãe a até 3 unidades astronômicas(UA).
 Foto cedida pela NASA Alguns dos planetas extra-solares encontrados. Os nomes dos planetas estão no centro de cada linha. A posição de cada planeta na linha indica sua distância em relação a sua estrela mãe (em UA). A massa de cada planeta está escrita à sua direita (MJ significa "em comparação com a massa de Júpiter"). |
Para obter os resultados mais recentes, veja A procura de planetas extra-solares (em inglês), site de Geoff Marcy na Universidade Estadual de San Francisco, Califórnia.
Futuro das buscas por novos planetas
O administrador chefe da NASA, Daniel Goldin, definiu um objetivo importante para a NASA, para descobrir planetas similares à Terra, orbitando outras estrelas. Conforme já mencionamos anteriormente, é difícil detectar planetas similares à Terra, porque eles são muito escuros para serem detectados contra o clarão da estrela mãe e muito pequenos para provocar efeitos detectáveis nessa estrela. Entretanto, a NASA planeja lançar um conjunto de telescópios, chamado de Descobridor de planetas terrestres (TPF - sigla em inglês), para ajudar a atingir esse objetivo. O TPF será um conjunto de quatro telescópios ópticos e um instrumento combinador. Cada telescópio do conjunto detectará luz da estrela alvo. A luz será combinada de forma a cancelar o brilhante clarão da estrela, uma técnica conhecida comointerferometria de anulação. A linha de base do conjunto será de pelo menos 1 quilômetro. Métodos precisos de vôo, que estão sendo desenvolvidos atualmente pela NASA, manterão o conjunto em formação.
 Foto cedida pela NASA Resultados simulados da técnica de interferometria de anulação (a seta vermelha indica um planeta) |
Assim que a luz da estrela for cancelada, o espectro infravermelho da luz do planeta pode ser examinado, à procura de substâncias na atmosfera do planeta que indiquem um ambiente similar ao da Terra.
  Foto cedida pela NASA Espectro simulado de absorção de infravermelho de um planeta similar à Terra (parte superior) e como ele pode ser interpretado à procura de sinais de vida (parte inferior) |
A missão TPF está nos estágios de desenvolvimento e a previsão é que seja lançada na próxima década. Assim que estiver operacional, esse sistema de telescópio espacial revolucionará a busca por planetas e a procura de vida no universo.
Uma grande descoberta em 2011
A sonda Kepler, lançada em 2009 com o objetivo de encontrar planetas habitáveis, identificou o primeiro planeta com características similares à Terra girando em torno de uma estrela com tamanho parecido ao nosso sol, o anúncio foi feito nesta quinta-feira (05/12) pela Agência Espacial dos Estados Unidos – NASA.
O planeta encontrado pela sonda Kepler, foi chamado de Kepler 22b, por estar em uma zona habitável, os cientistas acreditam que lá possa existir água liquida e atmosfera, essas condições são essenciais para a existência de vida, tal qual a conhecemos. O planeta é 2,4 vezes maior que a Terra e o movimento de translação em torno da sua estrela dura 290 dias terrestres.
O planeta Kepler 22b está a uma distância de 600 anos-luz da Terra, só para você ter uma ideia do que isso significa cada ano-luz, representa uma distância de aproximadamente 10 trilhões de quilômetros. Os cientistas ainda não sabem dizer se o planeta é rochoso, como a Terra ou gasoso, como Saturno e Júpiter.
Comparação entre o nosso Sistema Solar e o Sistema Kepler-22
A imagem abaixo apresenta uma comparação entre o Sistema Solar onde está a Terra e o Sistema Solar Kepler-22, onde se encontra o planeta Kepler-22b. A zona habitável é o ponto ideal em torno de uma estrela onde as temperaturas são ideais para a água existir em sua forma líquida e é exatamente nesse perímetro que se encontra o planeta. A água líquida é essencial para a vida na Terra e acredita-se que também seja em outros mundos alienígenas. A estrela Kepler-22 é um pouco menor do que o nosso Sol.
Na imagem, uma concepção artística, mostra o planeta Kepler 22b, confortavelmente orbitando a estrela na zona habitável. A estrela Kepler 22 é um pouco menor que o nosso sol, por isso, a zona habitável onde se encontra o planeta Kepler 22b é ligeiramente menor que a zona habitável do nosso Sistema Solar:
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