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Representação artística do exoplaneta K2-18b, mais pequeno que Neptuno, um planeta recentemente observado pelo telescópio espacial James Webb

Representação artística do exoplaneta K2-18b, mais pequeno que Neptuno, um planeta recentemente observado pelo telescópio espacial James Webb e em cuja atmosfera foi detectado metano e dióxido de carbono. Créditos: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Com mais de cinco mil planetas já descobertos em órbita de outras estrelas, os cientistas lançaram-se agora numa nova era de descobertas surpreendentes sobre as atmosferas exóticas destes mundos distantes.

Artigo de Tomás Silva1 publicado no âmbito de uma colaboração entre o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e a National Geographic Portugal.

Em menos de 30 anos, os astrónomos passaram da confirmação dos primeiros planetas em órbita de outras estrelas (os exoplanetas), à catalogação de milhares destes mundos. Desvendar as suas atmosferas é agora um dos mais empolgantes capítulos nesta fascinante história de descobertas.

Embora a grande maioria dos exoplanetas esteja demasiado distante para ser diretamente observada, há várias técnicas que permitem estimar a massa e o tamanho destes mundos. Por exemplo, a ligeira variação periódica na intensidade da luz da estrela em torno da qual orbita um exoplaneta, devido à sua passagem diante dela e que “tapa” parte do disco estelar do ponto de vista da Terra, dá-nos uma estimativa do diâmetro desse corpo. Por outro lado, os pequenos movimentos da estrela causados pela atração gravitacional de um planeta em órbita também nos permitem estimar a massa dele. 

Estas duas técnicas foram responsáveis pela deteção e caracterização de milhares de exoplanetas, o que revelou a enorme diversidade de mundos na nossa galáxia. Muitos destes exoplanetas são totalmente diferentes dos oito planetas que constituem a “família” do Sistema Solar, família onde também sobressai a variedade de ambientes e constituições.

O nitrogénio é o elemento mais abundante na atmosfera da Terra, facto que partilha com uma lua de Saturno, Titã, e com Plutão. Já quanto ao segundo elemento dominante terrestre, o oxigénio, de origem biológica no nosso planeta, não o encontramos na mesma proporção em nenhum outro lugar do Sistema Solar (com exceção de Mercúrio numa ínfima quantidade). Em Marte e Vénus, o dióxido de carbono perfaz a quase totalidade das respetivas atmosferas, e os planetas gasosos são constituídos essencialmente por hidrogénio e hélio.

Que realidades encontramos longe do Sol, a dezenas ou centenas de anos-luz? Entre os milhares de exoplanetas descobertos, umas dezenas apresentam as condições favoráveis para estudarmos e compreendermos as suas composições, estruturas e dinâmicas atmosféricas.

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Notas

  1. Tomás Silva obteve o seu doutoramento no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) e na Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP), onde se dedicou à descoberta e caracterização de exoplanetas e das suas atmosferas. É atualmente investigador no Observatório Astrofísico de Arcetri, em Florença, onde desenvolve modelos atmosféricos para melhor compreender estes mundos distantes.