Planetas Extrasolares - Em Busca de Outras Terras

Nos últimos anos, a descoberta de outros mundos passaram de um sonho distante a uma realidade. Durante dezenas de anos os astrofísicos perscrutaram os céus à procura de sinais que nos indicassem a presença de planetas fora do Sistema Solar. No entanto, foi necessário esperar até meados da década de 90 do século XX para que as pesquisas dessem os primeiros resultados.

Formar planetas
É hoje geralmente aceite que os planetas se formam como um subproduto da formação de uma estrela. Quando uma nuvem de gás e poeira se contrai dando origem a um “sol”, forma-se em torno da jovem estrela um disco achatado. Por um processo ainda não completamente desvendado, os grãos de poeira existentes no disco vão-se aglomerando, dando origem a corpos de maiores dimensões. Nas regiões do disco mais afastadas da estrela em formação, a grande quantidade de gelos existentes permite que estes “planetesimais” cresçam em apenas algumas dezenas de milhões de anos. Quando um desses “núcleos” atinge uma massa suficiente (equivalente a cerca de 10 vezes a massa da Terra), começa a atrair e juntar gás à sua volta, formando um planeta gigante como Júpiter. Por seu lado, nas regiões mais interiores do disco, mais próximas da jovem estrela e onde a elevada temperatura não permite a condensação de gelos, os grãos de poeira aí existentes darão mais tarde origem a planetas “pequenos”, terrestres e rochosos, como a Terra.

Como procurar?
Embora se saiba que o processo de formação planetária deva ser comum (é muito frequente encontrar discos em torno de estrelas jovens), a detecção de outros planetas não é simples. Quando vistos à distância de alguns anos-luz, os planetas não são mais do que tímidos pontos de luz ofuscados pela luz da estrela que orbitam. É assim extremamente difícil obter uma imagem de um planeta extra-solar. Júpiter, por exemplo, é cerca de mil milhões de vezes menos brilhante que o Sol. No entanto, sabemos das leis da física que do mesmo modo que uma estrela atrai um planeta, o planeta também atrai a estrela. Ambos os corpos vão assim rodar um em torno do outro, ou antes, em torno de um ponto denominado por “centro-de-massa”, uma espécie de ponto médio entre os dois objectos (mas mais perto da estrela, ou mesmo dentro desta, já que esta tem bastante mais massa que o planeta). O movimento de uma estrela em torno do centro-de-massa do sistema estrela-planeta(s) traduz-se por uma variação periódica na velocidade da estrela: umas vezes esta afasta-se de nós, e outras aproxima-se. Assim, se formos capazes de medir a velocidade de uma estrela com grande precisão seremos capazes de detectar o movimento desta, provocado pela eventual presença de um planeta. A título de exemplo, Júpiter induz no Sol um movimento com uma amplitude da ordem de 13 m/s. A Terra induz um movimento com uma amplitude de apenas 8 cm/s.

Planetas e mais planetas
Foi exactamente esta técnica que nos permitiu detectar a maioria dos planetas extra-solares descobertos até hoje em torno de estrelas semelhantes ao Sol. Ainda assim foi necessário esperar até 1995, altura em que uma equipa de astrónomos Suíços liderada pelo Prof. Michel Mayor (Observatório de Genebra) anunciou o primeiro destes corpos, a orbitar a estrela 51 da constelação  do Pégaso (51Peg). Como tantas vezes acontece em Ciência, o difícil foi descobrir o primeiro. Em apenas 14 anos, o número de planetas extra-solares conhecidos aumentou para cerca de 350. Afinal, os planetas parecem existir, e mais do que isso, parecem ser comuns no Universo. A procura e estudo de outros mundos são dos temas mais quentes da astrofísica moderna, fazendo parte das agendas de todas as grandes agências mundiais como o Observatório Europeu do Sul (ESO) e as agências espaciais Europeia e Norte-Americana (ESA e NASA).

À procura de outra terra
Grande parte do avanço nesta área deve-se ao importante desenvolvimento tecnológico realizado nos últimos anos. Em 2004, utilizando um novo instrumento desenhado especialmente para o efeito (o espectrógrafo HARPS, do ESO), uma equipa de astrónomos com participação portuguesa conseguiu detectar um planeta com “apenas” 10 vezes mais massa do que a nossa Terra. Tratava-se da primeira vez que se detectava um planeta extra-solar (possivelmente) rochoso. Já este ano, foi descoberto o planeta mais pequeno da lista: um corpo com uma massa 1,9 vezes superior à massa da Terra. Embora a orbitar uma estrela consideravelmente mais fria e de menor massa que o Sol, este resultado veio aguçar ainda mais a vontade de procurar outras Terras.  Em 2009 foram dados alguns passos cruciais nesse sentido, e mais uma vez os astrónomos portugueses estão no pelotão da frente. Este ano viu o início do projecto de um novo instrumento, denominado ESPRESSO [http://espresso.astro.up.pt], que será colocado nos grandes telescópios do observatório de Paranal (ESO, Chile). O consórcio internacional que está a desenvolver este projecto, que inclui cientistas Suíços, Portugueses, Espanhóis e Italianos, prevê que o ESPRESSO entre em acção em 2014. A tecnologia desenvolvida para este instrumento permitirá a detecção de outras Terras a orbitar estrelas semelhantes ao nosso Sol. Depois, poderemos começar a sonhar com o passo seguinte: a descoberta de vida extra-terrestre. A humanidade tem aos poucos de começar a preparar-se para descobrir que não está só no Universo.

Fonte:Nuno Santos, Centro de Astrofísica da Universidade do Porto