Esta missão da ESA, a primeira dedicada ao estudo da natureza, formação e evolução de exoplanetas, conta com uma forte participação de investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

A missão espacial ARIEL, que irá estudar em detalhe as atmosferas de exoplanetas, acabou de passar da fase de estudo para a fase de implementação. Esta missão, com lançamento previsto para 2029, conta com uma forte participação de investigadores do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA¹), da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa) e da Universidade do Porto (UPorto).

Trata-se da primeira missão da Agência Espacial Europeia (ESA) dedicada à medição da composição química e das propriedades térmicas da atmosfera de cerca de 1000 exoplanetas gasosos e rochosos, desde os extremamente quentes até aos temperados. Para isso, irá observar trânsitos² ou ocultações³, e recorrendo a uma técnica chamada de espectroscopia, irá medir as “impressões digitais” dos gases que compõem as atmosferas exoplanetárias. Estes dados permitirão estabelecer ligações entre composição química, formação e evolução dos planetas e o ambiente nos quais estes se formaram.

“A contribuição portuguesa nesta missão em termos de ciência é bastante forte e interessante”, diz Pedro Mota Machado (IA & Ciências ULisboa), representante nacional da missão ARIEL. “Estamos a liderar um dos objetivos de ciência da missão, que é a sinergia entre o estudo das atmosferas dos planetas do Sistema Solar e dos exoplanetas, e estamos envolvidos noutros objetivos como cálculos de suporte das velocidades radiais dos exoplanetas ou a ligação entre os exoplanetas e a sua estrela-mãe.” 

“A nível científico, esta missão anuncia uma revolução. Ao obter espectros da atmosfera de cerca de 1000 exoplanetas, a ARIEL vai metamorfosear este campo, ao oferecer a possibilidade de olharmos para as atmosferas de exoplanetas como uma população em vez de algumas entidades isoladas”.

Olivier Demangeon(IA & UPorto)

Por outro lado, “a participação do grupo de instrumentação do IA na missão ARIEL vem continuar uma das suas vertentes de especialização: o desenvolvimento de ferramentas óticas de alta precisão e de processos de metrologia ótica, que vão contribuir para os testes e calibração do telescópio ARIEL, durante a sua integração nos vários laboratórios que constroem o instrumento”, acrescenta Manuel Abreu (IA & Ciências ULisboa), responsável pela componente portuguesa de instrumentação da missão.

Para além da participação do IA, Portugal irá ainda contribuir para a componente industrial da missão, que está a ser financiada pelo programa Prodex. “A presença de Portugal na missão ARIEL confirma que temos capacidade para estar presente em missões científicas que são fundamentais para a expansão do conhecimento do universo. Seja pela componente científica, através do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, seja na vertente industrial com a Active Space Technologies, o sector espacial português dá, mais uma vez, provas que está disponível para contribuir para a produção de conhecimento, para o desenvolvimento socioeconómico e a geração de riqueza“, sublinha Marta Gonçalves, gestora de projeto da Agência Espacial Portuguesa, Portugal Space.

“É com um grande sorriso que recebo a notícia de que a missão espacial ARIEL foi adotada pela Agência espacial Europeia. Esta missão representa o início de uma grande aventura para a Humanidade, vamos poder caracterizar as atmosferas de Outros Mundos, de exoplanetas que orbitam longínquas estrelas, entre outras coisas vamos aprender de que são compostas essas atmosferas.”

Pedro M. Machado (IA & Ciências ULisboa)

A missão ARIEL, que terá uma duração inicial de quatro anos, está planeada para ser lançada em 2029, a bordo de um Ariane 6, o novo foguetão da ESA, a partir da Base Espacial Europeia em Kourou, na Guiana Francesa.

A missão ARIEL é uma das peças chave na estratégia da equipa do IA, que inclui ainda, a longo prazo, uma relevante participação científica e tecnológica no telescópio espacial PLATO (ESA) e no espectrógrafo HIRES, para o ELT (ESO), o maior telescópio da próxima geração. Uma estratégia que garante à equipa um papel de liderança a nível internacional na procura e estudo de outras Terras.

NOTAS:

1. O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é a instituição de referência na área em Portugal, integrando investigadores da Universidade de Lisboa e da Universidade do Porto, e englobando a maioria da produção científica nacional na área. Foi avaliado como “Excelente” na última avaliação de unidades de investigação e desenvolvimento organizada pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT). A atividade do IA é financiada por fundos nacionais e internacionais, incluindo pela FCT/MCES (UIDB/04434/2020 e UIDP/04434/2020).
2. O Método dos Trânsitos consiste na medição da diminuição da luz de uma estrela, provocada pela passagem de um exoplaneta à frente dessa estrela (algo semelhante a um micro-eclipse). Através de um trânsito é possível determinar apenas o raio do planeta. Este método é complicado de usar, porque exige que o(s) planeta(s) e a estrela estejam exatamente alinhados com a linha de visão do observador.
3. Uma ocultação é o fenómeno contrário a um trânsito, pois ocorre quando o planeta passa atrás da sua estrela, sendo ocultado por esta. Assim como num trânsito, com observações de alta resolução é possível detetar uma pequeníssima diminuição da totalidade da luz do sistema, devido à falta da luz refletida pela atmosfera do exoplaneta.

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