615: Observatório de Mundos Habitáveis acredita que pode detectar vida extraterrestre

 

⚗️ CIÊNCIA // 👽VIDA ALIENÍGENA

Os humanos não estão convencidos de que só existimos nós num universo tão vasto. E cada vez se fala mais em bioassinaturas no espaço, de exoplanetas que podem albergar vida extraterrestre e da necessidade de explorarmos essa possível realidade.

Como tal, em Agosto, cientistas e engenheiros reuniram-se no Caltech para discutir a futura missão para detectar vida para além da Terra. A responsabilidade será do Observatório de Mundos Habitáveis e a missão poderá ser lançada no final desta década.

Vida extraterrestre… a humanidade não desiste!

A missão proposta, denominada Observatório de Mundos Habitáveis, poderá ser a primeira a detectar vida para além da Terra. Pelo menos é essa a expectativa dos cientistas e engenheiros que discutiram essa ideia no Caltech. A missão deverá descolar no final da década de 2030 ou no início da década de 2040.

O Decadal Survey on Astronomy and Astrophysics da National Academy of Sciences – um roteiro dos objectivos futuros da astronomia – escolheu o Observatório de Mundos Habitáveis como a sua principal prioridade em 2020. O observatório ficaria atrás apenas do Telescópio Espacial James Webb.

Um dos objectivos do Observatório de Mundos Habitáveis será ajudar os astrónomos a estudar exoplanetas na zona habitável, a região em torno de uma estrela onde as temperaturas são adequadas para a existência de água líquida.

A chave para encontrar vida noutros mundos seria a capacidade do observatório para examinar as atmosferas dos exoplanetas.

O observatório irá mascarar a luz da estrela-mãe com um coronógrafo, ou sombra de estrela, para ver melhor a atmosfera de um exoplaneta.

Os astrónomos poderão então detectar os químicos na atmosfera que podem indicar a presença de vida. Estes indicadores são chamados bioassinaturas. Como disse Nick Siegler do JPL:

Estimamos que só na nossa galáxia existam vários milhares de milhões de planetas do tamanho da Terra na zona habitável. Queremos sondar as atmosferas destes exoplanetas para procurar oxigénio, metano, vapor de água e outros químicos que possam indicar a presença de vida. Não vamos ver homenzinhos verdes, mas sim assinaturas espectrais destes químicos chave, ou aquilo a que chamamos bioassinaturas.

O coronógrafo é fundamental

O projecto do Observatório de Mundos Habitáveis dependerá de um coronógrafo. A concepção segue investimentos recentes que serão utilizados no Telescópio Espacial Nancy Grace Roman, cujo lançamento está previsto para maio de 2027.

Uma versão recente do coronógrafo – denominada vortex coronagraph – encontra-se no Keck Planet Imager and Characterizer, parte do Observatório Keck no Hawaii.

O vortex coronagraph permite aos cientistas obter imagens directas das emissões térmicas de exoplanetas jovens e quentes, gigantes gasosos. Os planetas são cerca de um milhão de vezes mais fracos do que as suas estrelas.

Mas os cientistas gostariam de ver melhor os planetas mais pequenos, da dimensão da Terra, na zona habitável. No entanto, estes planetas mais pequenos são muito mais pequenos do que as suas estrelas-mãe.

A Terra, por exemplo, é 10 mil milhões de vezes mais fraca que o Sol. Por isso, um coronógrafo construído para detectar um exoplaneta como a Terra seria “exponencialmente mais difícil”.

Na reunião realizada no Caltech em Agosto, os participantes discutiram um coronógrafo com um espelho deformável. Um dos problemas de um coronógrafo típico é o facto de a luz difusa continuar a infiltrar-se na imagem sob a forma de manchas.

Um espelho deformável poderia ajudar a cancelar a luz estelar dispersa. Veja no vídeo abaixo como funciona um coronógrafo com um espelho deformável.

O coronógrafo do Telescópio Espacial Nancy Grace Roman

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman será o primeiro a utilizar este tipo de coronógrafo. Este coronógrafo deverá permitir obter imagens de exoplanetas até mil milhões de vezes mais fracos do que as suas estrelas.

O Telescópio Espacial Nancy Grace Roman deverá ser capaz de obter imagens de planetas gigantes gasosos maduros e jovens, bem como de discos de detritos resultantes da formação de planetas. Como disse Vanessa Bailey do JPL:

O Instrumento coronográfico do Roman é o próximo passo da NASA no caminho para encontrar vida fora do nosso sistema solar. A diferença de desempenho entre os telescópios actuais e o Observatório de Mundos Habitáveis é demasiado grande para ser colmatada de uma só vez. O objectivo do Instrumento é ser este trampolim intermédio. Demonstrará várias das tecnologias necessárias, incluindo máscaras de coronógrafo e espelhos deformáveis, a níveis de desempenho nunca antes alcançados fora do laboratório.

O coronógrafo do Observatório de Mundos Habitáveis terá de ter um desempenho ainda melhor.

Segundo Dimitri Mawet do JPL:

Temos de ser capazes de deformar os espelhos com um nível de precisão de um picómetro [um trilionésimo de metro]. Teremos de suprimir a luz das estrelas por outro factor de cerca de 100 em comparação com o coronógrafo de Roman. O workshop ajudou-nos a perceber onde estão as lacunas na nossa tecnologia e onde precisamos de fazer mais desenvolvimentos na próxima década.

Em resumo, o futuro Observatório de Mundos Habitáveis da NASA irá analisar as atmosferas dos exoplanetas, procurando assinaturas de vida extraterrestre. Para isso a luz das estrelas terá de ser “apagada”, para não ofuscar os planetas que podem conter o que a humanidade tanto procura.

Pplware
Autor: Vítor M
13 Set 2023


Ex-Combatente da Guerra do Ultramar, Web-designer,
Investigator, Astronomer and Digital Content Creator



published in: 2 semanas ago

Loading

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

 

CIÊNCIA // ASTRONOMIA // NASA

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.

Esta ilustração mostra um planeta errante de massa terrestre, gelado, vagueando sozinho pelo espaço.
Crédito: Centro de Voo Espacial Goddard da NASA

“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, co-autor 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 micro-lente ocorrem quando um objecto, 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 objecto mais próximo quando passa perto dele, novamente, a partir do nosso ponto de vista do céu da Terra.

O objecto mais próximo actua como uma lente natural, criando um breve pico no brilho da luz da estrela de fundo que dá aos astrónomos pistas sobre o objecto interveniente que não conseguem obter de outra forma.

“O efeito de micro-lente é a única forma de encontrarmos objectos 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 objectos que nunca poderíamos esperar ver directamente”.

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 interacções 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-detectada “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 micro-lente que revelam planetas solitários são extraordinariamente raros, pelo que uma das chaves para encontrar mais é “lançar uma rede” mais alargada. É exactamente 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 detecção de um candidato a mundo errante de massa terrestre. Actualmente 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 objectos que encontra com mais pormenor do que podemos fazer usando apenas telescópios terrestres, o que é uma perspectiva 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 efectivamente 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 micro-lente no infravermelho próximo.

Está equipado com quatro detectores do programa de desenvolvimento de detectores do Roman, fornecidos pela NASA no âmbito de um acordo internacional com a JAXA, a agência espacial japonesa.

Cada evento de micro-lente 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 micro-lente 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)

CCVALG
25 de Julho de 2023


Ex-Combatente da Guerra do Ultramar, Web-designer,
Investigator, Astronomer and Digital Content Creator



published in: 2 meses ago

Loading