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À procura de novos mundos: planetas fora do sistema solar

Astrônomos e astrofísicos estão vasculhando a Via Láctea para tentar ver, pela primeira vez, um planeta fora do sistema solar. Já encontraram mais de cem estrelas que parecem ter o seu próprio sistema planetário.

Flávio Dieguez

A melhor maneira de caçar um planeta fora do sistema solar é procurar imensas manchas de calor que às vezes se acham em volta de algumas estrelas. Tudo indica que o calor vem de um material rochoso que circula ao redor das estrelas mais jovens. Isto é, que começaram a brilhar há um tempo relativamente curto, em termos cósmicos — menos de 100 milhões de anos. Nesse caso, o material rochoso é aquecido pela luz estelar e emite calor, que pode ser captado por telescópios especiais (os que vêm radiação infravermelha, em vez de luz).

Não é certo que a estrela tenha planetas: geralmente a matéria que a cerca está quase toda na forma de gás ou de uma finíssima poeira. A poeira gira num enorme disco e seus grãos são cem vezes menores que 1 milímetro. Mas uma parcela do disco pode ter se transformado em corpos bem maiores: mundos inteiros, com oceanos, continentes e atmosfera espessa. A própria Terra pode ter surgido assim.

“Os dados sugerem que os planetas são um resultado inevitável da evolução dos discos”, diz o pesquisador Stephen Strom, da Universidade de Massachusetts, Estados Unidos. Há dois anos, Strom analisou um estudo de 32 estrelas mais ou menos com o tamanho do Sol. Todas elas tinham discos de gás e poeira. “Este ano, os discos conhecidos já são bem mais de uma centena”, relata o especialista Charles Telesco, do Laboratório de Ciência Espacial da Nasa, em Huntsville, no estado americano do Alabama. Telesco fez essa afirmação depois de um feito anunciado em junho passado: a confirmação de que há um planeta no disco da estrela Beta Pictoris, ou ß Pic, como abreviam os astrônomos. Situada a 52 anos-luz da Terra (495 trilhões de quilômetros), ß Pic é jovem. Tem cerca de 100 milhões de anos e o Sol, 5 bilhões. Por isso mesmo, ela é mais quente e mais brilhante que o Sol.

O disco de poeira à sua volta estende-se por mais de 150 bilhões de quilômetros no espaço. Os possíveis planetas estariam muito mais perto da estrela, a menos que 40 bilhões de quilômetros. Nessa região, o disco é bem menos volumoso, indicando que a materia rochosa acabou se concentrando e formou corpos maiores.

Há dois anos, o astrofísico americano Alexander Wolszczan, da Universidade Cornell, descobriu um novo meio de vasculhar a galáxia em busca de planetas. Seu método é procurar estrelas que oscilam ligeiramente em torno de sua posição normal — como se estivessem sendo puxadas de um lado para outro. Se isso acontece, é sinal de que há um planeta por perto: enquanto gira, o planeta atrai a estrela de um lado para o outro, com sua força gravitacional. O puxão é minúsculo, mas causa um movimento que os telescópios captam aqui da Terra.

Resumo: Wolszczan deu com dois candidatos a planetas onde ninguém imaginava encontrar nada. Eles estavam junto a um pulsar — um corpo superdenso, nascido durante a explosão de uma grande estrela que morria. O pulsar é uma estrela anormal, portanto. Mas, por isso mesmo, foi mais fácil captar suas oscilações. É que os pulsares emitem luz apenas em uma direção — como se tivessem um farol em seus pólos. Enquanto a estrela gira em torno de si mesma, o farol varre o espaço.

Além disso, como o pulsar é muito denso, sua velocidade de rotação é altíssima, e seu movimento pode ser muito bem controlado: a passagem do farol pela Terra é precisa como um cronômetro. Wolszczan, dessa maneira, pôde deduzir que havia um planeta junto a um pulsar denominado B1257+12. Novas medidas, de lá para cá, mostraram que os planetas são dois, na verdade, e teriam massa aproximadamente três vezes maior que a da Terra.

A idéia de Wolszczan animou outros pesquisadores a procurar estrelas oscilantes, sejam anormais ou comuns. Um dos resultados mais interessantes foi obtido por David Lathan, do Centro de Astrofísica, instituição ligada à Universidade de Harvard, nos Estados Unidos. De tanto caçar, Lathan descobriu que uma desconhecida estrela, batizada com a sigla HD114762B, está executando uma dança promissora.

A análise ainda não pôde ser concluída porque há uma incerteza crucial sobre a direção exata dos movimentos da HD114762B. E, dependendo dessa orientação, o corpo que orbita a estrela pode ser maior ou menor. Na melhor das hipóteses, sua massa é onze vezes maior que a de Júpiter — o recordista do sistema solar. Na pior das hipóteses, o corpo é tão grande que já não pode ser um planeta: seria outra estrela, girando em torno da HD114762B. Mas o método inaugurado por Wolzszczan é um sucesso e está sendo aprimorado. Certamente, vai se tornar umas armas mais eficazes da pesquisa. nos próximos anos.

Descobrir um planeta desconhecido é emocionante. Mas melhor ainda seria poder vê-lo. É um desafio e tanto, mas muita gente acredita ele será superado, dentro de mais alguns anos. Só para dar uma idéia do que está em jogo: o último planeta do sistema solar é Plutão, que fica a 5 bilhões de quilômetros do Sol. Em comparação, a estrela mais próxima, chamada Proxima Centauri, está a 38 trilhões de quilômetros (4 anos-luz). Se houver planetas por lá, a essa distância eles pareceriam grudados na estrela. Além do que, planetas não emitem luz: apenas refletem a luz da estrela que orbitam. E é pouca luz. Mesmo um gigante como Júpiter, 400 vezes maior que a Terra, brilha com força um bilhão de vezes menor que a do Sol.

Mas existem soluções para esse problema, dizem os astrônomos. Uma delas é a ótica ativa. No fundo, são lentes que literalmente se contorcem — dançam sob a ação de pequenas peças instaladas debaixo delas. Com isso podem corrigir as distorções dos raios luminosos vindos de uma estrela e suprimir o seu excesso de brilho. O americano Roger Angel, da Universidade do Arizona, está desenhando uma lente dotada de ótica ativa.Ela terá 6,5 metros de diâmetro e 10 000 peças para fazê-la dançar. Com isso, Angel espera ver planetas do tamanho de Júpiter, distantes até 20 anos-luz (190 trilhões de quilômetros).

Uma técnica mais poderosa, mas bem mais cara, consiste em trabalhar ao mesmo tempo com dois grandes telescópios apontando na mesma direção. A isso se chama interferometria: combinar as duas imagens para pinçar detalhes que não seriam vistos em cada uma delas, em separado. Talvez demore um pouco para que essa técnica seja usada. De acordo com Angel, os telescópios precisariam ter 5 metros de diâmetro e funcionar no espaço, em órbita da Terra.

Mas é certo que haverá muitos planetas esperando para ser observados. Uma equipe do Centro de Pesquisa Ames, da Nasa, diz que basta uma lente de 1,2 metros para se examinarem 6 000 estrelas da classe do Sol. Se todas tiverem planetas, a equipe garante que pode detectar 60 planetas. Em outras palavras, um em cada cem denunciaria sua presença: aqueles que estiverem girando na direção certa, de modo a passar, em algum momento, exatamente entre a estrela e a Terra. Então, a luz da estrela diminuiria um pouco, e a diferença seria captada por telescópios orbitais relativamente baratos. Se depender da animação dos cientistas, esses telecópios logo serão construídos.

Para saber mais:

Terras invisíveis

(SUPER número 11, ano 2)

No começo, uma explosão

Grandes estrelas, ao morrer, explodem e lançam no espaço a matéria que mais tarde volta a se reunir para criar novas estrelas.

Depois, nuvens gigantes

Gás e poeira interestelar formam nuvens cuja massa pode ser mil vezes maior que a do Sol e todos os corpos do sistema solar. Os grãos de poeira são 100 vezes menores que 1 milímetro.

E nascem os planetas

Em alguns pontos da nuvem a matéria se concentra por causa da força gravitacional dos grãos de poeira e o gás. Uma parte da massa se desgarra do resto e se torna o embrião de um novo sistema planetário.

Discos em rotação

O gás e a poeira tomam a forma de um disco porque, como tudo no Universo, encontram-se em rotação. O achatamento da massa é maior nas bordas. No centro, forma-se um bulbo, em cujo interior irá se acender o novo Sol.

A separação dos anéis

Aos poucos, o disco se alarga e a matéria começa a se concentrar em alguns pontos. Formam-se anéis em torno do bulbo central — um anel dentro do outro, cada vez mais distantes do centro.

Destacam-se os embriões

Logo, em cada anel vão aparecer pequenos corpos. É porque os finíssimos grãos de poeira originais colam-se quimicamente uns aos outros. Com o tempo, os corpos atingem o tamanho de um punho e começam a colidir entre si, crescendo ainda mais. A estrela central, ainda cercada de poeira, começa a se definir.

Esfera incandescente

A junção de muitos corpos pequenos, colados uns aos outros por inúmeras colisões, molda o contorno de um planeta. Aquecido pelos choques, ele ainda aprisiona rochas menores, com um anel à sua volta. A Terra pode Ter tido um anel assim, em sua infância.

Penúltimos retoques

Os choques, muito raros,ainda ocorrem, como se vê pelas crateras na crosta recém-criada. Mas eles não evitam o resfriamento progressivo da crosta. O planeta pode ter ou não ter uma Lua.

Construção terminada

O aspecto final é muito parecido com a Terra. Imagina-se que planetas assim sejam muito raros, na Galáxia. Entre milhares de estrelas, porém, talvez se possam encontrar alguns deles. Quem sabe, habitados por formas vivas.