Novo estudo revela que Roman da NASA poderá encontrar 400 planetas errantes de massa terrestre

Uma nova investigação levada a cabo por cientistas da NASA e da Universidade de Osaka, no Japão, sugere que os planetas errantes – mundos que andam à deriva no espaço sem ligação a uma estrela – são em muito maior número do que os planetas que orbitam estrelas. Os resultados implicam que o Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA, cujo lançamento está previsto para maio de 2027, poderá encontrar uns impressionantes 400 mundos interestelares de massa terrestre. De facto, este novo estudo já identificou um desses candidatos.

“Estimamos que a nossa Galáxia tenha 20 vezes mais planetas errantes do que estrelas – biliões de mundos a vaguear sozinhos”, disse David Bennett, investigador sénior do Centro de Voo Espacial Goddard da NASA em Greenbelt, no estado norte-americano de Maryland, coautor de dois artigos que descrevem os resultados. “Esta é a primeira medição do número de planetas interestelares na Galáxia que é sensível a planetas menos massivos do que a Terra.”

As descobertas da equipa resultam de um levantamento de nove anos chamado MOA (Microlensing Observations in Astrophysics), realizado no Observatório da Universidade de Mount John, na Nova Zelândia. Os eventos de microlente ocorrem quando um objeto, como uma estrela ou um planeta, se alinha quase perfeitamente com uma estrela de fundo não relacionada a partir do nosso ponto de vista. Como tudo o que tem massa deforma o tecido do espaço-tempo, a luz da estrela distante curva-se em torno do objeto mais próximo quando passa perto dele, novamente, a partir do nosso ponto de vista do céu da Terra. O objeto mais próximo atua como uma lente natural, criando um breve pico no brilho da luz da estrela de fundo que dá aos astrónomos pistas sobre o objeto interveniente que não conseguem obter de outra forma.

“O efeito de microlente é a única forma de encontrarmos objetos como planetas flutuantes de baixa massa e até buracos negros primordiais”, disse Takahiro Sumi, professor da Universidade de Osaka e autor principal do artigo com uma nova estimativa do número de planetas errantes da nossa Galáxia. “É muito excitante usar a gravidade para descobrir objetos que nunca poderíamos esperar ver diretamente”.

O planeta interestelar com mais ou menos a massa da Terra que a equipa encontrou é a segunda descoberta deste tipo. O artigo que descreve a descoberta será publicado numa futura edição da revista The Astronomical Journal. Um segundo artigo, que apresenta uma análise demográfica que conclui que os planetas fugitivos são seis vezes mais abundantes do que os mundos que orbitam estrelas na nossa Galáxia, será publicado na mesma revista.

Planetas do “tamanho de um alfinete”

Em apenas algumas décadas, passámos de perguntar se os mundos do nosso Sistema Solar estariam sozinhos no cosmos para a descoberta de mais de 5300 planetas para lá do nosso Sistema Solar. A grande maioria destes mundos recém-descobertos ou são enormes, ou estão extremamente próximos da sua estrela hospedeira, ou ambos. Em contraste, os resultados da equipa sugerem que os planetas interestelares tendem a ser pequenos.

“Descobrimos que os planetas errantes do tamanho da Terra são mais comuns do que os mais massivos”, disse Sumi. “A diferença entre as massas médias dos planetas ligados às estrelas e as dos planetas que flutuam livremente é a chave para compreender os mecanismos de formação planetária.”

A construção de mundos pode ser caótica, com todos os corpos celestes em formação a interagirem gravitacionalmente à medida que se estabelecem nas suas órbitas. Os pesos leves planetários não estão tão fortemente ligados à sua estrela, pelo que algumas destas interações acabam por atirar esses mundos para o espaço. Assim começa uma existência solitária, escondida entre as sombras das estrelas.

Num dos primeiros episódios da série original “Star Trek”, a tripulação encontra um desses planetas solitários no meio do chamado deserto estelar. Ficaram surpreendidos ao descobrir que Gothos, o planeta sem estrelas, era habitável. Embora um mundo assim possa ser plausível, a equipa sublinha que a recém-detetada “Terra fugitiva” provavelmente não partilha muitas outras características com a Terra para além de uma massa semelhante.

A caça do Roman por mundos escondidos

Os eventos de microlente que revelam planetas solitários são extraordinariamente raros, pelo que uma das chaves para encontrar mais é “lançar uma rede” mais alargada. É exatamente isso que o Roman fará após levantar voo em maio de 2027.

“O Roman será sensível mesmo a planetas errantes de menor massa, uma vez que observará a partir do espaço”, disse Naoki Koshimoto, que liderou o trabalho que anunciou a deteção de um candidato a mundo errante de massa terrestre. Atualmente professor assistente na Universidade de Osaka, realizou esta investigação no Centro Goddard. “A combinação da visão alargada e nítida do Roman vai permitir-nos estudar os objetos que encontra com mais pormenor do que podemos fazer usando apenas telescópios terrestres, o que é uma perspetiva emocionante.”

As melhores estimativas anteriores, baseadas em planetas encontrados em órbita de estrelas, sugeriam que o Roman encontraria 50 mundos interestelares de massa terrestre. Estes novos resultados sugerem que poderá efetivamente encontrar cerca de 400, embora tenhamos de esperar até que o Roman comece a varrer os céus para fazer previsões mais seguras. Os cientistas vão juntar os futuros dados do Roman com observações terrestres de instalações como o telescópio PRIME (Prime-focus Infrared Microlensing Experiment) do Japão, localizado no Observatório Astronómico da África do Sul, em Sutherland. Este telescópio de 1,8 metros basear-se-á no trabalho do MOA, realizando o primeiro levantamento, de campo amplo, de eventos de microlente no infravermelho próximo. Está equipado com quatro detetores do programa de desenvolvimento de detetores do Roman, fornecidos pela NASA no âmbito de um acordo internacional com a JAXA, a agência espacial japonesa.

Cada evento de microlente é um acontecimento único, o que significa que os astrónomos não podem voltar atrás e repetir as observações uma vez terminadas. Mas não são instantâneos.

“Um sinal de microlente de um planeta errante pode demorar desde algumas horas até cerca de um dia, por isso os astrónomos terão a oportunidade de fazer observações simultâneas com o Roman e com o PRIME”, disse Koshimoto.

A observação simultânea a partir da Terra e da localização do Roman, a cerca de 1,5 milhões de quilómetros de distância, ajudará os cientistas a medir as massas dos planetas fugitivos com muito mais precisão do que nunca, aprofundando a nossa compreensão dos mundos que adornam a nossa Galáxia.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (arXiv.org)
// Artigo científico #2 (arXiv.org)

Saiba mais:

Planeta errante (ou fugitivo, interestelar, flutuante):
Wikipedia

Exoplanetas:
Wikipedia
Lista de planetas (Wikipedia)
Lista de exoplanetas potencialmente habitáveis (Wikipedia)
Lista de extremos (Wikipedia)
Lista de exoplanetas candidatos a albergar água líquida (Wikipedia)
Open Exoplanet Catalogue
NASA
Exoplanet.eu

Microlentes gravitacionais:
Wikipedia

RST ([Nancy Grace] Roman Space Telescope, anteriormente WFIRST):
NASA
Wikipedia
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MOA (Microlensing Observations in Astrophysics):
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Wikipedia

Telescópio PRIME (Prime-focus Infrared Microlensing Experiment):
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