Duas décadas de descobertas

A descoberta do primeiro exoplaneta foi anunciada em 1989, por David Latham1, quando variações nas velocidades radiais da estrela HD 114762 foram explicadas como efeitos gravitacionais causados por um ou mais corpos de massa subestelar, possivelmente gigantes gasosos mais massivos que Júpiter.

Todavia, uma pesquisa subsequente em 1992 concluiu que os dados não eram robustos o suficiente para confirmar a presença de um planeta, mas dois anos depois, técnicas mais aperfeiçoadas confirmaram sua existência. Atualmente, admite-se que exista apenas um planeta em torno desta estrela.

A primazia da descoberta dos primeiros exoplanetas também é reclamada pelo astrónomo polaco Aleksander Wolszczan2, que em 1993 encontrou 3 planetas a orbitar o pulsar PSR B1257+12. Acredita-se que eles tenham sido formados a partir do remanescente da supernova que originou o pulsar.

Vários exoplanetas começaram a ser descobertos no fim da década de 1990 como resultado do aperfeiçoamento da tecnologia dos telescópios, tais como o advento dos CCDs e programas de processamento de imagens por computador. Tais avanços permitiram medições mais precisas do movimento estelar, possibilitando que os astrónomos detetassem planetas, não visualmente (porque a luminosidade de um planeta é geralmente muito baixa para ser detetada desta forma), mas através dos efeitos gravitacionais que exercem sobre as estrelas em torno das quais orbitam (variação da velocidade radial e astrometria, métodos que veremos mais pormenorizadamente no capítulo seguinte). Os exoplanetas também podem ser detetados através da variação da luminosidade aparente da estrela hospedeira à medida transitam à frente do disco estelar (método do trânsito, também a detalhar no próximo capítulo).

O primeiro planeta extrassolar descoberto ao redor de uma estrela da sequência principal (51 Pegasi) foi anunciado em 6 de Outubro de 1995 por Michel Mayor e Didier Queloz3.

1

Latham; D. W. et al. (1989). "The unseen companion of HD114762 - A probable brown dwarf"

2

Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). "A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12".

3

Desde então, dezenas de planetas foram descobertos e algumas suspeitas datadas do fim dos anos 1980 foram finalmente confirmadas.

Em outubro de 2013, foi ultrapassada a marca dos 1000 exoplanetas confirmados após duas décadas de investigação. A lista de planetas extrassolares contava com 1010 objetos confirmados, distribuídos em 759 sistemas planetários. Em julho de 2014, o número aumentava para 1518 planetas confirmados e 4112 candidatos a aguardar confirmação.

Apesar de ser um marco assinalável, alcançado em apenas 20 anos, este número corresponde apenas a uma ínfima fração do total de planetas que existirão na órbita dos milhares de milhões de estrelas que povoam a Galáxia. Os próximos anos irão trazer-nos, certamente, uma melhor compreensão das características destes mundos, bem como novas e inesperadas descobertas.

A esmagadora maioria dos exoplanetas foi descoberta através das variações da velocidade radial da estrela ou do trânsito do planeta quando alinhado com a nossa visão na direção da estrela.

Os exoplanetas confirmados encontram-se agregados em categorias que dependem do seu tamanho. Os telúricos podem ter massa até cerca de 10 vezes a da Terra enquanto que os gigantes gasosos são mais massivos que Neptuno.

Até outubro de 2013, os jovianos representavam a maior parte dos exoplanetas descobertos. Tal deve-se ao facto dos métodos utilizados nessa data serem propícios a este tipo de deteção.

Dependendo da proximidade à sua estrela, os exoplanetas encontram-se classificados em 3 grupos/zonas: quente, habitável ou fria. Nos mais quentes pode chover ferro e nos mais frios a chuva pode ser baseada em metano. Até à data, os planetas telúricos já confirmados encontrados na zona habitável são todos mais massivos que a Terra e menos que Neptuno, daí poderem ser chamados de super Terras ou mini Neptunos.

Fig. 11 – Exoplanetas confirmados até ao dia 22 de Outubro de 2013. Fonte: PHL & Arecibo, Outubro 2013.

Atualmente, por questões preferenciais, podemos distinguir 3 grandes grupos de exoplanetas:

 os gigantes de gás e gelo, com massa semelhante à de Júpiter ou até 10 vezes maior, distanciados da sua estrela a mais de 0,2 UA,

 os júpiteres quentes, que são semelhantes em tamanho ao grupo anterior mas que se encontram incrivelmente próximos da sua estrela e

 as super Terras (ou mini Neptunos), por possuirem menos massa que os anteriores.

Mas a variedade de mundos extraterrestres é muito maior. Existem inúmeras relações de raios e massas.

A diversidade de sistemas planetários também é significativa, tendo já sido encontrados sistemas contendo:

 apenas 1 planeta, com excentricidades a variar de 0 até perto dos 0,85, estas mais elevadas normalmente associadas a estrelas binárias (HD 156864) e  com vários planetas, alguns com períodos hierarquizados conforme o nosso

sistema solar, outros em ressonância, isto é: exercendo influência gravitacional entre si devido à existência duma relação bem definida quanto aos seus períodos. Ilustrando este conceito, podemos considerar o HD 82943, um sistema constituído por 2 planetas em que, por cada translação do planeta exterior, o interior completa duas voltas em torno da estrela, designando-se por ressonância 2:1. Foram ainda encontrados sistemas ultracompactos, assim chamados devido às órbitas planetárias serem muito próximas entre si. Há também registo de planetas a orbitar sistemas binários, o que se pensava ser improvável. Tal pode ser explicado de maneiras diferentes:

 quando as estrelas estão próximas (até 3 UA), pode existir um planeta depois da zona de instabilidade que orbite as 2 estrelas simultaneamente ou

 quando as estrelas estão bastante separadas (por mais de 50 UA), pode existir um planeta a orbitar apenas uma das estrelas do binário.