Uma boa notícia para os caçadores de planetas

2014-12-03

Concepção artística que compara um sistema planetário cheio de poeira (à esquerda) com outro sistema com pouca poeira (à direita). Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Os caçadores de planetas
planeta
Um planeta é um objecto que se forma no disco que circunda uma estrela em formação e cuja massa é superior à de Plutão (1/500 da massa da Terra) e inferior a 10 vezes a massa de Júpiter. Ao contrário das estrelas, os planetas não produzem luz, apenas reflectem a luz da estrela que orbitam.
receberam recentemente boas notícias: um novo estudo concluiu que, em média, as estrelas
estrela
Uma estrela é um objecto celeste gasoso que gera energia no seu núcleo através de reacções de fusão nuclear. Para que tal possa suceder, é necessário que o objecto possua uma massa superior a 8% da massa do Sol. Existem vários tipos de estrelas, de acordo com as suas temperaturas efectivas, cores, idades e composição química.
como o Sol
Sol
O Sol é a estrela nossa vizinha, que se encontra no centro do Sistema Solar. Trata-se de uma estrela anã adulta (dita da sequência principal) de classe espectral G. A temperatura na sua superfície é aproximadamente 5800 graus centígrados e o seu raio atinge os 700 mil quilómetros.
não têm assim tanta poeira à sua volta. Menos poeira significa uma melhor oportunidade de no futuro se conseguirem obter imagens claras de planetas que eventualmente existam em torno dessas estrelas.

Estes resultados vêm de um levantamento de quase 50 estrelas, realizado, entre 2008 e 2011, com o Interferómetro Keck, que combinou o poder dos telescópios gémeos do Observatório WM Keck, no topo do Mauna Kea, no Havai.

"A poeira é uma faca de dois gumes, quando se trata de conseguir imagens de planetas distantes", explica Bertrand Mennesson, do JPL (Laboratório de Propulsão a Jacto) da Nasa, em Pasadena, Califórnia, e principal autor de um estudo a ser publicado online, a 8 de Dezembro, no Astrophysical Journal. "A presença de poeira é sinal de planetas, mas existindo em grande quantidade pode bloquear a nossa visão". Mennesson esteve envolvido no projecto do Interferómetro Keck desde a sua criação, há mais de 10 anos, como cientista e também como especialista da óptica de um dos seus instrumentos.

Os telescópios terrestres e espaciais já captaram imagens de exoplanetas
planeta extra-solar
Um planeta extra-solar é um planeta que não orbita o nosso Sol.
. As primeiras imagens mostram planetas gigantes em órbitas
órbita
A órbita de um corpo em movimento é a trajectória que o corpo percorre no espaço.
frias, isto é, distantes da luz das suas estrelas, e representam um enorme salto tecnológico. O brilho
brilho
O brilho de um astro refere-se à quantidade de luz que dele provém, ou seja, a quantidade de energia por ele emitida por unidade de área por unidade de tempo. Dado que o brilho observado, ou medido, depende da distância ao objecto, distingue-se o brilho aparente (quando medido a uma determinada distância), do brilho intrínseco (conceptualmente medido na supefície do próprio astro).
das estrelas pode alterar a luz dos planetas, por isso, os investigadores desenvolveram instrumentos complexos para bloquear a luz estelar e assim ser possível detectar as informações sobre os planetas.

O próximo desafio é conseguir imagens de planetas mais pequenos na zona dita "habitável" em torno das estrelas, onde podem existir planetas semelhantes à Terra e, eventualmente, vida. Tal objectivo pode levar décadas a ser concretizado, mas os investigadores já estão a caminhar nessa direcção, desenvolvendo projectos para novos instrumentos e analisando a poeira em torno de estrelas para melhor perceberem como poderão obter imagens planetárias nítidas. Os cientistas querem descobrir que estrelas têm mais poeira, e que quantidade de poeira existe nas zonas habitáveis
Zona Habitável
A zona habitável de uma estrela ou de um sistema solar é a região, definida em termos da distância à estrela, que é compatível com a existência de água no estado líquido na superfície de um planeta aí colocado.
de estrelas como o Sol.

O Interferómetro Keck foi construído para procurar este tipo de poeira e, em última análise, para ajudar no design e na selecção dos alvos de futuras missões da NASA
National Aeronautics and Space Administration (NASA)
Entidade norte-americana, fundada em 1958, que gere e executa os programas espaciais dos Estados Unidos da América.
para descobrir Terras extra-solares. Tal como os planetas extra-solares, a poeira na vizinhança mais próxima de uma estrela também é difícil de detectar. A interferometria
interferometria
A interferometria é uma técnica de observação baseada em padrões de interferência causados pela combinação de ondas electromagnéticas: quando duas ondas estão em fase, o sinal é mais forte e diz-se que a interferência é construtiva; quando as duas ondas estão exactamente fora de fase, a interferência é destrutiva e não há sinal.
é uma técnica de imagem de alta resolução que pode ser usada para bloquear a luz de uma estrela, tornando a região vizinha mais fácil de observar. As ondas de luz provenientes de uma estrela, recolhidas separadamente pelos telescópios gémeos de 10 metros do Observatório Keck
W. M. Keck Observatory
O Observatório W. M. Keck é operado pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e pela NASA, e encontra-se localizado em Mauna Kea, no Havai. O observatório é constituído por dois telescópios gémeos de 10 metros, o Keck I e o Keck II.
, são combinadas e anuladas num processo a que se dá o nome de interferometria de anulação (nulling).

"Se não «apagarmos» a estrela, a luz que dela vem não nos deixa ver a poeira ou os planetas", disse o co-autor Rafael Millan-Gabet, do Exoplanet Science Institute da NASA, no Instituto de Tecnologia da Califórnia, em Pasadena, que liderou o sistema de operações científicas do Interferómetro Keck.

No último estudo, foram analisadas com alta precisão estrelas maduras como o Sol, nas quais se tentou encontrar poeira quente, com uma temperatura ambiente, dentro das respectivas zonas habitáveis.

Cerca de metade das estrelas seleccionadas para o estudo não tinham previamente mostrado quaisquer sinais de poeira fria a circular nos seus limites exteriores. Por estar mais distante da estrela, a poeira exterior é mais fácil detectar que a interior. Deste primeiro grupo, também não foi encontrada nenhuma que albergasse poeira quente. Estes factores fazem destas estrelas bons alvos para a detecção de planetas, sendo também uma boa indicação de que existirão certamente mais estrelas nas mesmas condições.

As outras estrelas do estudo já eram conhecidas por terem quantidades significativas de poeira exterior e fria a orbitá-las. Muitas revelaram ter também a poeira mais quente, à temperatura ambiente. Desta forma, foi, pela primeira vez, estabelecida uma ligação directa entre a poeira fria e a quente: se uma estrela possuir uma cintura de poeira fria, os astrónomos podem agora prever a possibilidade de a sua zona habitável, mais quente, também estar cheia de poeira, tornando-se um alvo fraco para a detecção de Terras extra-solares.

"Queremos evitar planetas mergulhados em poeira", disse Mennesson. "A poeira brilha no infravermelho
infravermelho
Região do espectro electromagnético compreendida entre os comprimentos de onda de 0,7 e 350 mícrones. Esta banda permite observar astros, fenómenos, ou processos físicos com temperaturas entre 10 e 5200 graus Kelvin.
e reflecte a luz das estrelas no visível, podendo ambas as radiações ofuscar a luz do planeta."

Tal como um estaleiro de obras cheio de actividade, o processo de construção de planetas é sujo. É comum os sistemas estelares jovens, em desenvolvimento, estarem cobertos de poeira. Os protoplanetas colidem dispersando essa poeira. Mas, por fim, o caos estabiliza-se e a poeira baixa - excepto em torno de algumas estrelas mais velhas.

Porque estão estas estrelas maduras ainda carregadas de poeira quente nas suas zonas habitáveis? A ligação recém-descoberta entre as cinturas de poeira fria e quente ajuda a responder a esta pergunta.

"A cintura externa está de alguma forma a alimentar a cintura interna, mais quente", disse Geoff Bryden, do JPL, um co-autor do estudo. "Este transporte de material pode dever-se à poeira que vai fluindo suavemente para dentro, ou a grandes cometas
cometa
Os cometas são pequenos corpos irregulares, compostos por gelos (de água e outros) e poeiras. Os cometas têm órbitas de grande excentricidade à volta do Sol. As estruturas mais importantes dos cometas são o núcleo, a cabeleira e as caudas.
lançados directamente para o interior do sistema."

Medições futuras, mais sensíveis, realizadas pelo Large Binocular Telescope Interferometer da NASA, no Monte Graham, Arizona, irão melhorar ainda mais os dados já obtidos para estes sistemas estelares, apurando a sua quantidade, origem e localização. Desta forma, os astrónomos esperam ter começado a traçar o caminho que um dia nos levará a encontrar planetas semelhantes ao nosso.

Fonte da notícia: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4394