Mostrando postagens com marcador ASTRONOMIA. Mostrar todas as postagens
Mostrando postagens com marcador ASTRONOMIA. Mostrar todas as postagens

19 janeiro, 2015

Começa a busca por mundos habitados

Uma descoberta épica acaba de ser feita pela missão K2, a segunda fase de operações do satélite Kepler, da Nasa. Seria apenas mais um planeta potencialmente similar à Terra, como tantos que já foram anunciados nos últimos anos, não fosse por um detalhe: ele é o primeiro a ser encontrado que permitirá a busca efetiva por sinais de vida em sua atmosfera.
 
Concepção artística de planeta ao redor de estrela anã vermelha, como o recém-descoberto.

Você pode se perguntar: mas por que os outros não permitiam isso? Qual o problema com os oito mundos recentemente anunciados, ou o Kepler-186f, que fez manchetes em 2014? Em essência, esses planetas estavam distantes demais para permitir o posterior estudo de suas atmosferas.

Esse não é o caso do planeta que recebeu a designação EPIC 201367065 d. Ele tem um diâmetro cerca de 50% maior que o da Terra e completa uma volta em torno de sua estrela-mãe a cada 44,6 dias terrestres. Os dados da missão K2 revelaram a presença de outros dois planetas, um com cerca de 2,1 vezes o diâmetro terrestre, completando uma volta em torno da estrela a cada 10 dias, e o outro com 1,7 vez o diâmetro da Terra e período orbital de 24,6 dias.

A grande vantagem, contudo, é a distância que a estrela EPIC 201367065 guarda de nós — cerca de 150 anos-luz. Não é que esteja “logo ali”, como diria o outro, mas é perto o suficiente para que possamos aplicar a tecnologia atual para estudar diretamente a atmosfera desse mundo. E isso, por sua vez, pode carregar pistas da existência de vida.

A BENESSE DO TRÂNSITO
Hoje em dia, é muito difícil observar diretamente a luz que emana de um planeta fora do Sistema Solar. Algumas câmeras especiais já conseguem fotografar planetas gigantes em órbitas longas em torno de seus sóis, mas isso ainda não é possível para planetas pequenos e rochosos em órbitas suficientemente próximas a ponto de permitir que a água se mantenha em estado líquido na superfície — condição aparentemente essencial para o surgimento e a manutenção da vida.

Então, o único meio de estudar a atmosfera desses mundos é nos casos em que eles “transitam” à frente de suas estrelas, com relação ao nosso campo de visão. Assim, parte da luz da estrela atravessa de raspão a atmosfera do planeta e segue até nós, carregando consigo uma “assinatura” da composição do ar.

Pois bem. O satélite Kepler detecta planetas justamente medindo as sutis reduções de brilho das estrelas conforme eles passam à frente delas. Por um lado, isso limita brutalmente a quantidade de planetas que podemos detectar, pois exige que o sistema esteja alinhado de tal forma que esses mini-eclipses sejam visíveis daqui. (Estima-se que apenas 5% dos sistemas planetários estejam num alinhamento favorável.) Por outro lado, os planetas que descobrimos já são alvos naturais para estudos de espectroscopia, a análise da tal “assinatura” na luz que passou de raspão pela atmosfera.

O satélite Kepler detecta planetas observando trânsitos deles à frente de suas estrelas-mães. (Crédito: Nasa)

Acontece que a missão original do Kepler não era buscar mundos que pudessem ser estudados assim. Quando ele foi projetado e lançado, a quantidade de planetas conhecidos ainda não era tão expressiva, de forma que o objetivo principal do satélite era obter descobertas suficientes para formular um censo da distribuição dos planetas pelo Universo. Para isso, a Nasa o apontou para uma única região do céu, um pequeno cantinho que representa apenas 0,25% do total da abóbada celeste, mas que tinha grande concentração de estrelas. Ele passou quatro anos monitorando cerca de 150 mil estrelas ininterruptamente. O sucesso foi notável. O Kepler já descobriu sozinho mais planetas que todos os outros esforços e projetos que vieram antes dele. Mas um efeito colateral indesejável é que a maioria desses planetas está a uma distância grande demais para permitir esses estudos atmosféricos.

Na missão K2, contudo, a história é outra. Em tese, ela nem deveria existir. Sua formulação foi motivada por um defeito no satélite Kepler, que impediu que ele permanecesse mantendo seu apontamento preciso exigido pela missão original. A Nasa acabou resolvendo a questão usando a própria luz solar como um “apoio” extra para manter o telescópio espacial firmemente apontado, mas com isso é preciso manter a espaçonave sempre alinhada com o Sol, o que significa que o Kepler, conforme avança em sua órbita, agora troca periodicamente a região do céu em foco. São apenas 80 dias para cada região do céu escolhida. Além disso, a precisão das observações diminuiu, de forma que agora a prioridade são estrelas mais próximas — qualidade, em vez de quantidade. Na prática, agora começamos a buscar de fato planetas que iremos estudar a fundo nos próximos anos.

O que nos leva à estrela EPIC 201367065. Ela é uma anã vermelha, um astro com cerca de metade do diâmetro do nosso Sol. Menos quente e luminosa, portanto, o que significa que a chamada zona habitável fica bem mais perto dela do que acontece no Sistema Solar. Segundo os cálculos dos astrônomos, o terceiro planeta do sistema recebe aproximadamente 50% mais radiação de sua estrela que a Terra ganha do Sol. Se isso se traduz num planeta com temperatura amena, como o nosso, ou num inferno escaldante, como Vênus, depende basicamente da composição e da densidade da atmosfera desse mundo misterioso.

O JOGO JÁ COMEÇOU
E aí é que entra a parte interessante. Em vez de simplesmente especular sobre isso, os astrônomos já podem colocar a mão na massa. E não só com o planeta possivelmente habitável, mas com os outros dois, ligeiramente maiores, nas órbitas mais internas. Seriam eles mais parecidos com versões miniaturizadas de Netuno, o menor dos gigantes gasosos do nosso Sistema Solar, ou estão mais para superterras, mundos essencialmente rochosos? Os cientistas apontam em seu artigo, submetido para publicação no “Astrophysical Journal”, que o Telescópio Espacial Hubble seria capaz de analisar o espectro e verificar a presença de grandes invólucros gasosos de hidrogênio nesses planetas, caso eles não tenham grandes coberturas de nuvens na alta atmosfera.

E a coisa vai ficar melhor ainda a partir de 2018, quando a Nasa lançar ao espaço o Telescópio Espacial James Webb. Ele será capaz de detectar dados espectrais correspondentes a uma atmosfera similar à terrestre. Por exemplo, se um desses mundos tiver uma atmosfera como a nossa, onde predomina o nitrogênio, nós saberemos. Se ela contiver grandes quantidades de dióxido de carbono, como é o caso de Vênus, também.

Isso sem falar na medida mais natural a ser tomada desse sistema planetário — a observação dos efeitos gravitacionais que os planetas exercem sobre a estrela-mãe. Com as tecnologias atuais, já seríamos capazes de detectar o bamboleio gravitacional realizado pela estrela conforme ela é atraída para lá e para cá pelos planetas girando em torno dela. E, com isso, saberíamos suas massas. Juntando essa nova informação aos diâmetros, já medidos pelo Kepler, conheceríamos a densidade. E, a partir dela, poderíamos inferir se estão mais para planetas como a Terra ou mundos gasosos, muito menos densos.

“Ao nos permitir medir as massas e as condições atmosféricas de três planetas pequenos num único sistema, a EPIC 201367065 representa uma oportunidade empolgante para o teste de teorias de formação e evolução planetária num único laboratório extra-solar”, escrevem os cientistas encabeçados por Ian Crossfield, da Universidade do Arizona, nos Estados Unidos.

Os astrônomos já têm o caminho todo mapeado. A ideia é que o K2, assim como seu sucessor, o satélite TESS, que deve ser lançado em 2017, descubra mais alvos promissores, como os do sistema EPIC 201367065. Quando o James Webb for ao espaço, em 2018, terá uma lista considerável de planetas para estudar — potencialmente centenas deles. Todos interessantes, mas obviamente nem todos tão bons para a vida quanto a Terra. Contudo, se, de toda essa rica amostra de mundos, apenas um tiver uma atmosfera rica em oxigênio sem que esse gás possa ter sido produzido em quantidade apreciável por processos não-biológicos (como é o caso do nosso planeta), já teremos a certeza de que não estamos sós no Universo.

Difícil imaginar uma época mais empolgante que esta em toda a história da espécie humana. Quem viver verá.


15 janeiro, 2015

Mais um 'quase' para a civilização

A Nasa alerta: um asteroide com significativo meio quilômetro de diâmetro passará “de raspão” pela Terra no dia 26 de janeiro. Mas, antes que comecem a inventar lendas urbanas, a agência espacial americana avisa que não há o menor risco de colisão. Ele voará cerca de três vezes mais afastado do nosso planeta que a Lua, distância equivalente a 1,2 milhão de quilômetros.

Concepção artística de asteroide prestes a passar de raspão pela Terra (Crédito: Nasa)
Concepção artística de asteroide prestes a passar de raspão pela Terra (Crédito: Nasa)

O asteroide é conhecido pela sigla 2004 BL86 e os astrônomos poderão conhecê-lo melhor conforme ele passar por nossas redondezas. “Embora não ofereça perigo à Terra, é uma aproximação relativamente grande por um asteroide relativamente grande, de forma que ele fornecerá uma oportunidade singular para observarmos e aprendermos mais”, diz Don Yeomans, cientista que está prestes a se aposentar, depois de comandar por 16 anos o programa de objetos próximos à Terra da Nasa.

Meio quilômetro de diâmetro é um senhor diâmetro. Não custa lembrar que os cientistas tratam um quilômetro como o número mágico a partir do qual um asteroide é capaz de causar uma catástrofe global. Com metade desse tamanho, se trombasse com a gente, o 2004 BL86 já causaria problemas muito sérios. Para efeito de comparação, o bólido que apavorou Chelyabinsk, na Rússia, em 2013 tinha míseros 20 metros. Pense o que um de 500 metros não faria. No mínimo, uma tragédia continental.

PEDRAS MISTERIOSAS

Quando estão distantes, esses objetos não passam de discretos pontos de luz, mesmo em nossos telescópios mais poderosos. O 2004 BL86 não é exceção. Tudo que sabemos sobre ele hoje é baseado nas informações que podemos obter do monitoramento de um pequenino ponto de luz. Por isso, quando um deles passa perto de nós, os astrônomos ficam ouriçados. Usando técnicas como radar, eles podem mapear a superfície do asteroide e com isso compreendê-lo melhor. É uma oportunidade rara, portanto. Até mesmo amadores com telescópios de fundo de quintal poderão observá-lo.

Trajetória do asteroide 2004 BL86; aproximação máxima acontece em 26 de janeiro (Crédito: Nasa)
Trajetória do asteroide 2004 BL86; aproximação máxima acontece em 26 de janeiro (Crédito: Nasa)

Ao mesmo tempo, a passagem é um alerta. Sabemos que muitos desses pedregulhos perigosos estão por aí, viajando às cegas em suas órbitas em torno do Sol, regidas pelo balé gravitacional somado a pequenas, mas constantes, forças, como a pressão de radiação exercida pela nossa estrela-mãe. Mais cedo ou mais tarde algum desses pedregulhos vai cruzar o nosso caminho. E aí estamos contando com os astrônomos para nos avisar do futuro impacto a tempo para que possamos fazer alguma coisa.

Existem diversas estratégias possíveis para a deflexão de um asteroide perigoso (leia sobre uma delas aqui), embora nenhuma delas tenha passado por um estudo rigoroso e, muito menos, testada na prática. Mas já não podemos mais nos dizer completamente indefesos. O que precisamos agora é de monitoramento constante dos céus, para que não sejamos pegos desprevenidos. Não é à toa que os programas de objetos próximos à Terra da Nasa receberam o apelido de “Guarda Espacial”. (“Spaceguard”, para quem não sabe, é o sistema de alerta de impacto de asteroides descrito no livro “Encontro com Rama”, clássico da ficção científica escrito por Arthur C. Clarke.)

Acompanhe o Mensageiro Sideral no Facebook e no Twitter

FOLHA