A contagem de exoplanetas confirmados passou da marca de 5.000, representando uma jornada de 30 anos de descoberta liderada pelos telescópios espaciais da NASA.

Como são os planetas fora do nosso sistema solar, ou exoplanetas? Uma variedade de possibilidades é mostrada nesta ilustração. Os cientistas descobriram os primeiros exoplanetas na década de 1990. A partir de 2022, a contagem é de pouco mais de 5.000 exoplanetas confirmados. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech

Não muito tempo atrás, vivíamos em um universo com apenas um pequeno número de planetas conhecidos, todos eles orbitando nosso Sol. Mas uma nova série de descobertas marca um ponto alto científico: Mais de 5.000 planetas estão confirmados além do nosso sistema solar.

O odômetro planetário virou em 21 de março, com o último lote de 65 exoplanetas, planetas fora de nossa família solar imediata, adicionados ao Arquivo de Exoplanetas da NASA. O arquivo registra descobertas de exoplanetas que aparecem em artigos científicos revisados por pares e que foram confirmados usando vários métodos de detecção ou por técnicas analíticas.

Os mais de 5.000 planetas encontrados até agora incluem mundos pequenos e rochosos como a Terra, gigantes gasosos muitas vezes maiores que Júpiter e “Júpiteres quentes” em órbitas extremamente próximas em torno de suas estrelas. Existem “super-Terras”, que são possíveis mundos rochosos maiores que o nosso, e “mini-Netunos”, versões menores de Netuno do nosso sistema. Adicione à mistura planetas orbitando duas estrelas ao mesmo tempo e planetas obstinadamente orbitando os restos colapsados de estrelas mortas.

Os astrônomos já confirmaram mais de 5.000 exoplanetas, ou planetas além do nosso sistema solar. Isso é apenas uma fração das prováveis centenas de bilhões em nossa galáxia. Os cones da descoberta de exoplanetas irradiam do planeta Terra, como os raios de uma roda. Muitas outras descobertas aguardam. Créditos: NASA/JPL-Caltech

“Não é apenas um número”, disse Jessie Christiansen, líder de ciência do arquivo e cientista de pesquisa do Instituto de Ciências de Exoplanetas da NASA no Caltech em Pasadena. “Cada um deles é um mundo novo, um planeta totalmente novo. Fico animado com cada um porque não sabemos nada sobre eles”.

Nós sabemos que: Nossa galáxia provavelmente contém centenas de bilhões desses planetas. A batida constante da descoberta começou em 1992 com estranhos novos mundos orbitando uma estrela ainda mais estranha. Era um tipo de estrela de nêutrons conhecida como pulsar, um cadáver estelar girando rapidamente que pulsa com rajadas de milissegundos de radiação abrasadora. Medir pequenas mudanças no tempo dos pulsos permitiu aos cientistas revelar planetas em órbita ao redor do pulsar.

Encontrar apenas três planetas em torno desta estrela giratória essencialmente abriu as comportas, disse Alexander Wolszczan, o principal autor do artigo que, 30 anos atrás, revelou os primeiros planetas a serem confirmados fora do nosso sistema solar.

“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”.

Wolszczan, que ainda procura exoplanetas como professor na Penn State, diz que estamos abrindo uma era de descobertas que irá além de simplesmente adicionar novos planetas à lista. O Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), lançado em 2018, continua a fazer novas descobertas de exoplanetas. Mas em breve os poderosos telescópios de próxima geração e seus instrumentos altamente sensíveis, começando com o recém-lançado Telescópio Espacial James Webb, capturarão a luz das atmosferas dos exoplanetas, lendo quais gases estão presentes para identificar potencialmente sinais indicadores de condições habitáveis.

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, com lançamento previsto para 2027, fará novas descobertas de exoplanetas usando uma variedade de métodos. A missão ARIEL da ESA (Agência Espacial Europeia), com lançamento em 2029, observará atmosferas de exoplanetas; um instrumento tecnológico da NASA a bordo, chamado CASE, ajudará a se concentrar em nuvens e neblinas de exoplanetas.

“Na minha opinião, é inevitável que encontremos algum tipo de vida em algum lugar, provavelmente de algum tipo primitivo”, disse Wolszczan. A estreita conexão entre a química da vida na Terra e a química encontrada em todo o universo, bem como a detecção de moléculas orgânicas generalizadas, sugere que a detecção da própria vida é apenas uma questão de tempo, acrescentou.

Nesta animação, os exoplanetas são representados por notas musicais tocadas ao longo de décadas de descoberta. Os círculos mostram a localização e o tamanho da órbita, enquanto sua cor indica o método de detecção. Notas mais baixas significam órbitas mais longas, notas mais altas, órbitas mais curtas. Créditos: NASA/JPL-Caltech/SYSTEM Sounds (M. Russo e A. Santaguida)

Como encontrar outros mundos

A imagem nem sempre parecia tão brilhante. O primeiro planeta detectado em torno de uma estrela parecida com o Sol, em 1995, acabou sendo um Júpiter quente: Um gigante gasoso com cerca de metade da massa do nosso próprio Júpiter em uma órbita extremamente próxima de quatro dias em torno de sua estrela. Um ano neste planeta, em outras palavras, dura apenas quatro dias.

Mais desses planetas apareceram nos dados de telescópios terrestres quando os astrônomos aprenderam a reconhecê-los, primeiro dezenas, depois centenas. Eles foram encontrados usando o método “wobble”: Rastreando leves movimentos de vai e vem de uma estrela, causados por puxões gravitacionais de planetas em órbita. Mas ainda, nenhum parecia ser habitável.

Os mais de 5.000 exoplanetas confirmados em nossa galáxia até agora incluem uma variedade de tipos, alguns semelhantes a planetas em nosso sistema solar, outros muito diferentes. Entre eles está uma variedade misteriosa conhecida como “super-Terras” porque são maiores que o nosso mundo e possivelmente rochosas. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech

Encontrar mundos pequenos e rochosos mais parecidos com o nosso exigiu o próximo grande salto na tecnologia de caça a exoplanetas: O método de “trânsito”. O astrônomo William Borucki teve a ideia de conectar detectores de luz extremamente sensíveis a um telescópio e depois lançá-lo no espaço. O telescópio olharia por anos para um campo de mais de 170.000 estrelas, procurando por pequenas quedas na luz das estrelas quando um planeta cruzasse a face de uma estrela.

Essa ideia foi realizada no Telescópio Espacial Kepler.

Borucki, investigador principal da missão Kepler, agora aposentado, diz que seu lançamento em 2009 abriu uma nova janela para o universo.

"Tenho uma verdadeira sensação de satisfação e realmente de admiração pelo que está por aí", disse ele. “Nenhum de nós esperava essa enorme variedade de sistemas planetários e estrelas. É simplesmente incrível”.

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Referência:

BRENNAMN, Pat. Cosmic Milestone: NASA Confirms 5,000 Exoplanets. NASA - Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Califómia, 21, mar. 2022. Disponível em: <https://www.nasa.gov/feature/jpl/cosmic-milestone-nasa-confirms-5000-exoplanets>. Acesso em: 21, mar. 2022.