Español
Português
(A ilustração é uma impressão artística que mostra a diversidade de sistemas planetários conhecidos. – Créditos da imagem: ESO/M. Kornmesser – Wikimedia Commons)
A descoberta do primeiro planeta fora do Sistema Solar, denominado exoplaneta, ocorreu em 1992, por A. Wolszczan e D. Frail. Esse planeta orbita uma estrela bem diferente do nosso Sol: um pulsar (uma estrela já evoluída). Talvez por essa razão, o primeiro exoplaneta conhecido é frequentemente associado à 51 Pegasi b, que gira em torno de uma estrela da sequência principal (uma estrela como o Sol), que foi descoberto em 1995 por M. Mayor e D. Queloz. Esse feito, que ajudou a mudar a visão que tínhamos do Sistema Solar e do papel da Terra no Universo, rendeu a seus descobridores o prêmio Nobel de Física no ano de 2019.
Atualmente, passadas quase 3 décadas, conhecemos mais de 4.300 exoplanetas, de tamanhos variados, gasosos e rochosos, em sistemas com um ou muitos planetas. Porém, como somos capazes de detectar planetas que orbitam outras estrelas e que estão tão longe, sendo que estes objetos não emitem luz (visível), como as estrelas?
Existem várias técnicas usadas para detectar um exoplaneta, porém, duas delas são as mais adotadas: o método da velocidade radial e o do trânsito, responsáveis pela descoberta de mais de 95% dos exoplanetas conhecidos. Essas técnicas, quando combinadas, revelam informação importante que nos permite caracterizar esses objetos, por exemplo, fornece os parâmetros físicos dos exoplanetas, como seu raio e sua massa, dos quais derivamos a densidade do exoplaneta e, assim, sabemos se é um gigante gasoso como Júpiter ou um planeta rochoso como a Terra.
O método da velocidade radial, técnica adotada no trabalho de M. Mayor e D. Queloz, analisa o efeito Doppler nas linhas do espectro estelar e que denunciam a presença de um objeto que não se vê. De maneira simplificada, um planeta gira em torno de uma estrela pois é atraído gravitacionalmente a ela. Da mesma forma, o planeta também atrai gravitacionalmente a estrela, mesmo tendo massa muito menor, fazendo com que ela se movimente em torno de um centro de massa comum ao sistema. Esse movimento pode ser medido por espectroscopia, pois as linhas presentes no espectro da estrela, que deveriam estar sempre numa mesma posição, passam a se deslocar de maneira periódica, cíclica. Essas linhas se deslocam a comprimentos de onda menores (na direção do azul) quando a estrela se aproxima do observador e para comprimentos de onda maiores (na direção do vermelho) quando a estrela se afasta. Desta técnica, obtemos o período orbital do planeta, isto é, o tempo que ele leva para dar uma volta completa ao redor de sua estrela, e informação sobre sua massa.
A segunda técnica é o método do trânsito. Esta é uma técnica fotométrica, que analisa a luz proveniente da estrela através de uma sequência de imagens, medindo variações em seu brilho. Neste caso, o que denuncia a presença do planeta é uma diminuição periódica do brilho da estrela, indicando que algum corpo bloqueia parcialmente sua luz de maneira cíclica. Claro que, para esta técnica funcionar, a órbita do planeta em questão deve estar alinhada com a linha de visada do observador, ocorrendo um eclipse. Ainda que isso pareça limitante, de fato, este método é o responsável pela descoberta da grande maioria dos sistemas planetários conhecidos hoje, principalmente, devido ao grande volume de dados obtidos por satélites espaciais como o Kepler e o TESS, ambos da NASA. Com essa técnica, podemos obter outras informações sobre o planeta e o sistema, como o raio do planeta (fazendo referência ao tamanho), a inclinação de sua órbita e o quão distante de sua estrela o planeta se encontra.
Conhecendo-se, então, a massa e o raio de um dado planeta, obtemos sua densidade. A partir dela, sabemos se esse planeta é um gigante gasoso, como Júpiter ou Saturno, um gigante de gelo, como Netuno, ou um planeta rochoso, como a nossa Terra. Além disso, por comparações com modelos, podemos inferir sua composição majoritária, por exemplo derivar a quantidade de água nesse planeta, ou ter noção da sua estrutura interna, por exemplo, a presença de um núcleo ou manto no caso dos planetas rochosos.