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Astrofísica

Afinal, quais são os cinco planetas onde pode haver vida?

Uma equipa internacional descobriu uma super-Terra onde pode existir vida. Desde 1995 que andamos em busca de mundos como este. Só cinco deles é que entusiasmam os cientistas. Perceba porquê.

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Quatro anos e 550 milhões de dólares depois, o Telescópio Espacial Kepler fazia brilhar os olhos dos cientistas da NASA pela primeira vez. Nos últimos dias de outubro de 2013, os astrónomos descobriam o primeiro planeta do mesmo tamanho da Terra fora do Sistema Solar que, tal como a Terra, também tinha uma composição rochosa. O Kepler-78b, que tinha um percurso de oito horas e meia terrestres em redor da sua estrela, empurrava assim o nosso horizonte para 700 anos-luz da Terra. Mas os cientistas descobriram desde cedo que Kepler-78b não podia ter vida: a proximidade à estrela transformava-a num autêntico inferno. O entusiasmo vinha de outro lado: é que Kepler-78b provava à comunidade científica que “a família de exoplanetas estava a crescer” e que estavam a conseguir, com cada vez mais precisão, descobrir planetas onde poderemos um dia encontrar sinais de vida”.

A caminhada prometia ser longa, ainda assim. Desde 1995 que tínhamos começado a caça aos planetas para lá do Sistema Solar, cientes de que não tínhamos nas mãos nem metade do mapa da nossa própria casa, a Via Láctea. Agora, em termos estatísticos, sabemos que em média há pelo menos um planeta a orbitar cada uma das estrelas da nossa galáxia. Isso significa que há biliões de planetas aqui por perto. Muitos deles têm características semelhantes às da Terra. E tal como no nosso planeta, também eles podem ter vida. As agências espaciais decidiram farejar o espaço para lá de Plutão em busca de outras “casas”. Sabiam que encontrá-las não seria fácil: não só teriam de ter composição rochosa, como teriam de estar a uma distância suficiente da sua estrela para receber radiação na quantidade certa para permitir a existência de água em estado líquido à superfície. E isso dependeria das características do planeta e da própria estrela.

Desde então, e depois da esperança que Kepler-78b deu aos cientistas, já descobrimos 3.475 exoplanetas confirmados, 359 dos quais de composição rochosa. Só em abril de 2015 é que o Telescópio Espacial Kepler descobriu o primeiro planeta de tamanho semelhante ao Terra a orbitar a zona habitável de uma estrela para lá do Sistema Solar. É Kepler-186f, orbita uma anã vermelha e precisaríamos de viajar à velocidade da luz durante 500 anos para chegarmos até lá. Foi o primeiro passo, mas desde então já encontrámos muitos outros planetas assim. Ainda esta quarta-feira, a NASA noticiou que uma equipa internacional no qual há um português descobriu uma super-Terra onde é muito possível que haja vida.

Mas só cinco desses planetas, no entanto, despertam especial interesse porque podem ser a casa de vida semelhante à nossa para lá da Terra. Conheça-os aqui.

Kepler 186f

Foi o primeiro exoplaneta a orbitar uma estrela na sua zona habitável descoberto pelas agências espaciais, mas pode ser a aposta menos viável que a NASA tem nas mãos. A 500 anos-luz de distância (seria preciso viajar à velocidade da luz durante 500 anos terrestres para chegar até lá), é muito difícil desenvolver materiais de observação que nos permitam olhar para a atmosfera do planeta Kepler 186f. É, no entanto, uma grande pérola para lá do Sistema Solar: será apenas 10 por cento maior do que a Terra e poderá ter uma composição rochosa. Mas certezas há poucas.

Kepler 186f orbita uma estrela relativamente fraca em termos de energia que emite porque tem aproximadamente metade do tamanho de nosso Sol. E precisa de pouco mais de 130 dias terrestres para completar a translação em redor dessa estrela. À distância a que está dela, a sua superfície terá uma temperatura de -85 ° C, ou seja, será aproximadamente tão frio quanto Marte. É muito frio para o ser humano, mas a vida não está impossibilitada: há microrganismos que resistem a ambientes tão severos como este.

GJ 1132b

É um planeta semelhante a Vénus que uma equipa internacional encontrou relativamente perto da Terra. Há quem lhe chame o “nosso primo” por causa das semelhanças à Terra. GJ 1132b está a apenas 39,14 anos-luz do Sistema Solar e pertence ao sistema da anã vermelha Gliese 1132 – um tipo de estrela mais pequeno e mais frio que o nosso Sol. Está três vezes mais perto da Terra do que qualquer outro exoplaneta descoberto deste tamanho.

As características conhecidas de GJ 1132b foram obtidas graças aos chamado método de trânsitos. De cada vez que um planeta passa em frente à sua estrela, aqui da Terra podemos medir como é que essa transição diminui a quantidade de raios de luz que chegam até nós. Quando isso acontece, pode determinar-se a duração da órbita do planeta, que é de apenas 1,6 dias, mas também o diâmetro do planeta.

GJ 1132b é pois um planeta rochoso com densidade equivalente à da Terra. A distância a se encontra da sua estrela – apenas 2,25 milhões de quilómetros, muito mais perto do que a distância entre Mercúrio e o Sol (cerca de 55 milhões de quilómetros) é a responsável por essa característica: o calor da estrela impediu os planetas mais próximos dela de condensar os gases durante a sua formação, por isso ficaram rochosos.

GJ 1132b tem condições para a presença de uma atmosfera, embora seja pouco provável que exista água, porque a temperatura é demasiado elevada. A estrela Gliese 1132 é muito mais pequena que o Sol, mas o planeta está tão próximo que recebe 19 vezes mais radiação do que a Terra recebe do Sol. As temperaturas à superfície devem estar entre os 135 e os 305ºC, pouco mais frio que Vénus.

Proxima b

Proxima b é o exoplaneta rochoso mais próximo que conhecemos, a apenas 4,2 anos-luz da Terra. Embora ainda não tenhamos dados definitivos acerca da sua dimensão, os cientistas acreditam que tem aproximadamente o mesmo tamanho e composição que o nosso planeta. As conclusões devem chegar em breve: Proxima b está tão perto da Terra que poderemos olhar para a sua atmosfera em busca de sinais de vida com os métodos mais eficazes e diretos desenvolvidos até agora.

Este exoplaneta orbita a anã vermelha Proxima Centauri, a estrela mais próxima do Sol (uma vez a cada onze dias terrestres). O facto de essa ser uma estrela fria é o que torna a distância entre a Proxima Centauri e Proxima b praticamente inofensiva para a vida. É que esta anã vermelha é bastante fria, por isso a proximidade do planeta permite que possa existir água em estado líquido à superfície sem o perigo de a radiação do planeta ser demasiado alta para os seres vivos.

Proxima b recebe, ainda assim, uma enorme quantidade de radiação de raios-X e está sujeito a fortes ventos estelares. O facto de estar tão próxima da estrela dá-lhe ainda mais uma característica curiosa: pode estar “bloqueado” pela força de gravidade e impedido de ter um movimento de rotação. Em consequência, é sempre dia e sempre noite nos mesmos sítios. Onde é sempre dia, na face virada a estrela, a vida é quente e brilhante. Do outro lado, virada para o espaço, a vida é fria e escura.

Mas Proxima b traz algumas dificuldades aos cientistas: este planeta nunca passa entre a Terra e a Proxima Centauri, por isso os astrofísicos não poderão olhar para ele diretamente de modo a estudar se Proxima b tem uma atmosfera e como ela é composta. Se essa atmosfera existir e não for tóxica, que é a aposta da comunidade científica, ela poderá ter a função de distribuir o calor que chega da estrela por todo o planeta. E servir de escudo contra radiações 400 vezes mais poderosas do que as sentidas na Terra.

TRAPPIST

É um sistema planetário com sete planetas muito semelhantes à Terra. Três deles estão na zona habitável da sua estrela e têm condições para a existência de água (e de vida). A estrela, TRAPPIST – 1, fica a 39,5 anos-luz da Terra e é uma anã vermelha muito mais fria e pequena que o nosso Sol. Agora, os cientistas querem ir em busca de vida: “Já não é uma questão de ‘se’. É uma questão de ‘quando’”, disse Michael Gillon, da NASA.

A sua descoberta foi possível através do Telescópio Espacial Spitzer, que durante 20 dias consecutivos observou o escurecimento que estes planetas provocam na sua estrela, uma anã do tipo M que não tem estado no centro das atenções dos cientistas nos últimos anos, quando passam entre a TRAPPIST – 1 e a Terra. O escurecimento acontece quando um corpo celeste impede os raios de luz visível emitidos pela estrela de viajar até nós.

O mais provável é que os seis planetas mais interiores tenham nascido a grande distância da estrela, mas que depois tenham migrado para mais perto da TRAPPIST-1. Agora estão tão próximos uns dos outros e da sua estrela e os campos gravitacionais dos corpos celestes interagem de tal maneira que permitem aos astrofísicos estimar a massa de cada planeta. Sabe-se que têm entre 0,4 e 1,4 vezes a massa da Terra e que estão mais perto da estrela do que Mercúrio está do Sol. Mas, como a TRAPPIST-1 é menos quente, a sua proximidade impede os planetas de congelarem.

Julga-se que estes planetas estão a seguir uma evolução muito semelhante à teorizada em Vénus, Terra e Marte. Isto significa que, mesmo estando na zona habitável da estrela, é possível que algum destes planetas tenha uma atmosfera tão tóxica e sufocante como a de Vénus, onde não pode existir vida tal como a conhecemos. Ainda assim, isso não exclui a hipótese de um destes três planetas albergarem (ou vir a albergar) vida como a da Terra.

Os planetas estão tão próximos uns dos outros que, se estivéssemos de pé na superfície de um deles e olhássemos para cima, o mais provável seria conseguirmos ver com nitidez as características geológicas ou nuvens de mundos vizinhos. Essa nitidez seria maior do que a que agora temos da Terra em relação à Lua. É possível que estes planetas tenham sempre a mesma face voltada para o seu sol, uma vez que a força que os atrai para a TRAPPIST-1 é muito maior do que o normal por causa da proximidade entre eles.

LHS 1140b

É um exoplaneta rochoso que orbita uma estrela anã vermelha na sua zona de habitabilidade, podendo estar sujeito a níveis de radiação que permitem a existem de água em estado líquido à superfície. Este planeta, a menos de 40 anos-luz de distância, é uma “excelente candidata” para a procura de sinais de vida, explica a equipa do Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço responsável pela descoberta. O português, Nuno Cardoso Santos, é astrofísico da Universidade do Porto e fez parte da equipa internacional.

LHS 1140b, o exoplaneta encontrado a orbitar a estrela LHS 1140, foi detetado pelo observatório MEarth5 através do método dos trânsitos, que mede a diminuição da luz que nos chega de uma estrela à passagem de outro corpo celeste. Quanto maior for a diminuição dessa luz, maior será o diâmetro desse corpo celeste e mais fácil será entender se é um exoplaneta ou não. Juntando este dado a outros recolhidos através do método das velocidades radiais, os cientistas conseguiram calcular a densidade de LHS 1140b e descobrir que é uma super-Terra: é maior que o nosso planeta, mas as suas características físicas serão semelhantes. Sabe-se que o planeta tem um diâmetro de quase 18 mil quilómetros (cerca de 1,4 vezes o da Terra) e uma massa 6,6 vezes maior do que a do nosso planeta. A sua densidade é superior à da Terra, o que sugere que tenha também um núcleo de ferro.

LHS 1140b orbita a sua estrela dez vezes mais próximo que a Terra orbita o Sol. Um ano neste exoplaneta correspondem a apenas 25 dias na Terra. Esta proximidade não representa, no entanto, um impedimento à vida na superfície do planeta: a anã vermelha é mais fria e mais pequena que o Sol, por isso LHS 1140b só recebe cerca de metade da energia que a Terra recebe da nossa estrela. Se estivesse mais longe e houvesse água à superfície, ela congelaria; mas se estivesse mais perto, ela evaporaria. A esta distância, a água que possa existir à superfície pode permanecer em estado líquido e permitir o desenvolvimento de vida no planeta.

Essa água pode ser testemunho de um longo processo geológico em LHS 1140b: dados científicos indicam que pode ter havido um oceano de magma na superfície do planeta há milhões de anos que libertou vapor de água para a atmosfera. Essa água pode ter passado ao estado líquido depois do planeta arrefecer, tornando-o potencialmente habitável. Todo este processo deve ter começado há pelo menos 5 mil milhões de anos, a idade estimada do planeta. Informações mais precisas podem ser recolhidas quando o Telescópio Espacial Hubble começar as observações ao planeta e descobrir a quantidade de radiação que atinge o LHS 1140b.

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