PLANETAS PARECIDOS COM A TERRA NOUTROS SISTEMAS SOLARES? PROCUREMOS LUAS 14 de setembro de 2021
Neste mapa de ressonâncias orbitais sobrepostas, as regiões entre as ressonâncias são coloridas a preto e podem permitir órbitas de satélites estáveis em condições ideais. A curva verde clara liga o primeiro ponto de intersecção entre ressonâncias adjacentes e marca um limite de estabilidade dentro do problema de três corpos.
Crédito: B. Quarles et al, 2021
Encontrar uma cópia exata da Terra, algures no Universo, soa como uma noção rebuscada, mas os cientistas pensam que, tal como a Terra surgiu no nosso Sistema Solar, algo semelhante deve existir noutro lugar. Siegfried Eggl, investigador na Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e colegas dizem que as luas em órbita podem desempenhar um papel fundamental em manter os planetas habitáveis por longos períodos e identificaram um método para os encontrar.
"No nosso Sistema Solar, temos uma média de 20 luas em órbita de cada planeta. De modo que suspeitamos que também existam luas em torno de planetas noutros sistemas. Não há realmente nenhuma razão para que não haja nenhuma," comentou Eggl.
Eggle disse que os astrónomos que usam o ALMA (Atacama Large Millimeter Array) observaram recentemente o que pensam ser evidências de uma lua a formar-se em torno do exoplaneta PDS 70c. A próxima etapa é encontrar luas em torno de planetas que têm duas estrelas.
Alguns planetas noutros sistemas solares podem ser vistos usando telescópios muito grandes como o ALMA, o Observatório W. M. Keck no Hawaii, ou o ESO no Chile, mas as luas totalmente formadas ainda são demasiado pequenas para serem detetadas.
"Nós sabemos que elas estão lá. Só precisamos de observar mais eficazmente. Mas dado que é muito difícil vê-las, identificámos uma maneira de as detetar por meio do efeito que têm num planeta usando variações de tempo de trânsito."
Eggl disse que podem observar como os planetas se comportam em órbita e comparar essas observações com modelos com e sem luas.
"Sabemos que os planetas, estrelas e luas no nosso Sistema Solar interagem gravitacionalmente como um jogo de tabuleiro gigante," disse Eggl. "A Lua está a interagir com a Terra e a diminuir a sua própria rotação, mas o Sol também está lá, puxando ambos. Uma segunda estrela atuaria como outro perturbador externo ao sistema."
Quando um planeta passa em frente de uma estrela, esta diminui um pouco de brilho, explicou Eggl. Uma lua puxando o planeta faria com que o escurecimento da estrela ocorra algumas vezes antes e outras vezes mais tarde. Num sistema binário, variações adicionais no tempo de trânsito são devidas às órbitas elípticas forçadas do planeta e da sua lua. Se detetadas, essas variações podem levar a perceções adicionais sobre as propriedades do sistema.
Assim como se pode provar que há vento observando como as árvores se movem, Eggl disse: "Esta é uma prova indireta de uma lua porque não há nada mais que possa puxar o planeta dessa maneira."
Claro, isto pressupõe que os planetas não perderam as suas luas ao longo do caminho.
"Primeiro tivemos que determinar as ressonâncias orbitais nos sistemas que examinámos," disse Eggl. "Quando luas e planetas têm órbitas ligeiramente elípticas, nem sempre se movem na mesma velocidade. Quanto mais excêntrica uma órbita, mais frequências podem ser excitadas, e vemos que essas ressonâncias se tornam cada vez mais importantes. Em algum ponto, haverá ressonâncias sobrepostas que podem levar ao caos no sistema. No entanto, no nosso estudo mostrámos que há "bens imóveis" estáveis o suficiente para merecer uma busca completa em torno de planetas em sistemas duplos."
Billy Quarles, autor principal do estudo, acrescenta: "A principal diferença com os sistemas binários é que a estrela companheira atua como a maré na praia, sobe periodicamente e retira orla marítima. Com uma órbita binária mais excêntrica, é removida uma porção maior do 'bem imóvel'. Isto pode ajudar muito na nossa busca por luas noutros sistemas estelares."
O resultado final para Eggle é que o nosso Sistema Solar provavelmente não é tão especial quanto gostaríamos de pensar que é.
"Se pudermos usar este método para mostrar que existem outras luas por aí, então provavelmente existem outros sistemas semelhantes ao nosso," disse. "A Lua também é provavelmente crítica para a evolução da vida no nosso planeta, porque sem a Lua a inclinação do eixo da Terra não seria tão estável, cujos resultados seriam prejudiciais para a estabilidade climática. Outros estudos revistos por pares mostraram a relação entre luas e a possibilidade de vida complexa."
