Breve histórico: Das primeiras comprovações científicas até os dias atuais

As primeiras discussões a respeito da pluralidade dos mundos e sobre a possível existência de outras formas de vida além das existentes na Terra remete à Grécia Antiga. Essas ideias já haviam sido discutidas no passado por pensadores como Leucipo (século V A.E.C.), Demócrito (460-370 A.E.C.), Epicuro (341- 270 A.E.C.), Plutarco (46-120 E.C.). Dentre estes, destaca-se Epicuro (341-270 A.E.C.) que em um trecho de uma carta enviada a Heródoto (485 A.E.C. e 425 A.E.C.) descreve de forma concisa o seu ponto de vista em relação ao Universo:

[...] existe um número infinito de mundos, tanto semelhantes ao nosso como diferentes dele, pois os átomos, cujo número é infinito como acabamos de demonstrar, são levados em seu curso a uma distância cada vez maior. E os átomos dos quais poderia formar-se um mundo,

31 ou dos quais poderia criar-se um mundo, não foram todos consumidos na formação de um só, nem de um número limitado de mundos, nem de quantos mundos sejam semelhantes a este ou diferentes deste. (DE RERUM NATURA II, apud ARAÚJO, 2014)

Em 1584, Giordano Bruno (1548 – 1600), afirmou em uma obra intitulada “De l'infinito, universo e mondi” (1584) que havia “inúmeros sóis e inúmeras Terras, todas elas girando em torno de seus Sóis”; por esta e outras posições filosóficas, foi acusado de heresia e blasfêmia, e executado (queimado vivo em uma fogueira em praça pública, o Campo dei Fiori, em Roma) pela Inquisição Romana (FARIA, 1987).

Após pouco mais de 400 anos da morte de Giordano Bruno surgiram as primeiras comprovações científicas acerca da existência de planetas além do Sistema Solar (os chamados Exoplanetas ou planetas extrasolares, em inglês, exoplanets e/ou extrasolar planets) orbitando outras estrelas que não seja o Sol.

Em 1989, os astrônomos David Latham, do Centro de Astrofísica Harvard- Smithsonian, e Tsevu Mazeh, da Universidade de Tel Aviv, anunciaram um possível planeta orbitando a estrela HD 114762. Essa estrela sofria variações periódicas na velocidade radial atribuída ao movimento orbital sendo explicadas como efeitos gravitacionais causados por corpos de massa subestelar, possivelmente, gigantes gasosos mais massivos que Júpiter (LATHAM, et al., 1989). Apesar de a publicação ser da existência de um possível planeta, a comunidade científica, até então, considerava como sendo a descoberta do primeiro exoplaneta. No entanto, uma pesquisa subsequente concluiu que os dados não eram consistentes o suficiente para confirmar a presença de um planeta, mas, anos depois, com técnicas mais elaboradas foi confirmada sua existência.

No ano de 1992 foi anunciado pelos astrônomos Aleksander Wolszczan e Dale A. Frail a existência de, no mínimo, dois planetas orbitando uma estrela morta, pulsar PSR1257+12 (WOLSZCZAN E FRAIL, 1992). Esse corpo estelar chamado pulsar emite poderosos raios cósmicos. Os raios cósmicos são partículas energéticas extremamente penetrantes que se deslocam no espaço a velocidades próximas à da luz. Em 1994, um terceiro planeta foi detectado (WOLSZCZAN, 1994 apud TEIXEIRA, 2016). Os astrônomos viam esses planetas na órbita de uma pulsar como uma anomalia cósmica e que não poderia abrigar vida.

32 Figura 2: Sistema planetário em torno do pulsar PSR1257+12

Nome do Planeta M sen i MJ P orb dias ɑ UA e - PSR1257 + 12 b 25,262 0,19 0 PSR1257 + 12 c 66,541 0,36 0,0186 PSR1257 + 12 d 98,211 0,46 0.0252 Fonte: NASCIMENTO (2008, p. 36)

Observando a Figura 2 pode-se perceber que todos os planetas possuem massas relativamente pequenas e se levarmos em consideração somente a suas massas, esses astros são capazes, inclusive, de serem planetas terrestres.

No entanto, segundo Oliveira (2016) os planetas em órbita de pulsares formam uma classe completamente diferente da proposta atualmente, que é buscar planetas em torno de estrelas das chamadas Sequência Principal ou mais especificamente as do tipo Solar.

No ano de 1995 foi anunciado pelos astrônomos Mayor e Queloz, da universidade de Genebra, (MAYOR E QUELOZ, 1995) a descoberta de um planeta extrassolar denominado 51 Pegasi b orbitando uma estrela da Sequência Principal, do tipo solar, a 51 Pegasi localizada à 50 anos–luz do Sol na constelação de Pegasus.

Em 1998, uma equipe americana anunciou a descoberta de aproximadamente doze novos candidatos a planetas extrasolares (MARCY E BUTLER, 1998 apud BERNARDES, 2013).

Atualmente, a National Aeronautics and Space Administration (NASA) contabiliza 3 567 planetas extrasolares, que vão desde planetas rochosos do tamanho da Terra até gigantes gasosos como Netuno, e há ainda quase cinco mil candidatos à espera de confirmação. Na Tabela 1 pode-se observar a porcentagem e o tipo de exoplanetas descobertos até 16 de Dezembro de 2017.

Tabela 1: Porcentagens atuais de planetas descobertos além do nosso sistema solar, ordenadas por tipo.

Tipos de exoplanetas Porcentagens (%)

como Neturno 39,67

Gigantes gasosos 33,45

33

Superterras 1,45

Desconhecidos 0,70

Fonte: https://exoplanets.nasa.gov/

Perceba que de acordo com a Tabela 1, a maioria dos exoplanetas descobertos são como Netuno e Gigantes Gasosos por possuírem atmosferas abundantes com altíssimas pressões no interior dos seus núcleos.

Os exoplanetas do tipo gigantes gasosos são constituídos predominantemente por hidrogênio e hélio; são massivos (possuem massa até cerca de 13 vezes a massa de Júpiter) e quentes (temperaturas superiores a 2 000 graus Celsius). Segundo Bernardes (2013) quando esses planetas estão próximos à estrela central as temperaturas no topo de suas nuvens atingem valores aproximados a 2000 K, já quando estão mais afastados da estrela central são relativamente frios, apresentando temperaturas no topo das nuvens de aproximadamente 133 K.

Assim como os gigantes gasosos, os exoplanetas do tipo Netunianos também são classificados de acordo com sua posição orbital em relação à estrela central, todavia possuem massa inferior aos gigantes gasosos e por esse motivo “pode levá-los a uma perda substancial de atmosfera quando estiverem localizados muito próximos à estrela hospedeira” (BERNARDES, 2013 p. 69).

Os do tipo terrestre são similares aos planetas Telúricos do Sistema Solar (Mercúrio, Vênus, Terra e Marte). Nesse tipo, o que menos importa é a sua massa, mas sim a sua composição, ou seja, o planeta só é considerado do tipo terrestre se possuir sua composição rochosa (ALVES, 2012).

Nos exoplanetas do tipo superterra, a sua massa é maior que a massa da Terra, porém menor do que a massa dos planetas gasosos do Sistema Solar. Neste tipo, ao contrário dos exoplanetas do tipo terrestre, o que mais importa é a sua massa e não há informações sobre a superfície planetária e habitabilidade.

É visível que a quantidade de exoplanetas comprovados cresceu substancialmente desde a descoberta pioneira imediatamente reconhecida de Wolszczan e Frail em 1992. A cada nova descoberta surge novos questionamentos, como por exemplo: Existem planetas capazes de oferecer condições físicas e químicas parecidas com as do nosso planeta Terra?

Para encontrar um planeta “ideal” similar ao planeta Terra, capaz de oferecer condições de vida, como a conhecemos, os astrônomos estão se concentrando na "zona

34 habitável (ou Goldilocks Zone)" em torno das estrelas hospedeiras. A zona habitável é uma região em torno da estrela em que as condições sejam favoráveis à existência de água líquida na superfície do planeta, um requisito essencial para a manutenção da vida, pelo menos do tipo de vida tal como conhecemos na Terra. Para isso, o planeta não pode estar demasiado afastado nem muito próximo da estrela, senão a água encontrar- se-á sempre no estado sólido ou gasoso (vapor). Além disso, o planeta deve manter uma temperatura aprazível (nem muito quente nem muito frio) para suportar vida. Vale ressaltar que ainda não existe um consenso dos pesquisadores a respeito da correta determinação da zona habitável, pois, além de depender da luminosidade e temperatura da estrela, depende também de outros fatores relacionados ao planeta.

Todas essas descobertas realizadas nas últimas décadas, só são possíveis em decorrência do aprimoramento e avanço da tecnologia, tais como telescópios mais potentes e sondas especiais, aliados a poderosos métodos de detecção.

Existem vários métodos para as descobertas de exoplanetas, esses métodos são divididos em duas categorias de detecção: o direto e o indireto. Apesar dos astrônomos terem descoberto alguns planetas extrasolares de forma direta, a grande maioria foi localizada de forma indireta. Tendo em vista que observar diretamente um exoplaneta, ou seja, detectar fótons provenientes diretamente de um planeta fora do Sistema Solar é uma tarefa dificílima. Porém, os astrônomos afirmam que, com a nova tecnologia de telescópios em andamento, o futuro da exploração de exoplanetas é tudo sobre a observação direta.

Na próxima seção explicitaremos quais são e como funciona cada um desses métodos.