Descobrindo novos planetas, redescobrindo a Terra

Sempre nos perguntamos se estamos sozinhos no Universo. A probabilidade é que não estejamos: já se conhece mais de 4.000 planetas fora do Sistema Solar e é possível que existam mais de 60 bilhões de planetas com chances de habitabilidade parecidas com o nosso em todo o Universo. Se vamos conseguir achar vida – para não dizer vida complexa – nesses planetas é outra história. O exoplaneta em zona habitável mais próximo de nós, Proxima Centauri b, está a mais de quatro anos-luz de distância de nós. Se a mera ideia de viajar até lá está bem distante da realidade, encontrar um planeta “substituto” para a Terra está ainda mais distante no horizonte de possibilidades. A ciência diz que não existe mesmo um “planeta B”.

A astrônoma Raphaëlle Haywood, Sagan Fellow no Harvard College Observatory (EUA), tem plena consciência disso e busca compartilhar esta perspectiva ganha com anos de pesquisa sobre exoplanetas. Para ela, a descoberta de planetas longínquos “é uma nova revolução Copernicana” que nos ajuda a enxergar com mais clareza o nosso lugar no Universo – e nos ajuda, também, a entender que é preciso cuidar bem da Terra, nossa casa e único planeta comprovadamente habitável que conhecemos. 

Haywood conta um pouco mais o assunto nesta entrevista ao blog Cientistas Feministas.

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Raphaëlle Haywood (arquivo pessoal)

Quando você percebeu que queria ser uma astrônoma?

Quando criança, a primeira coisa que eu queria ser era florista. Eu amo flores, árvores e plantas… e depois eu queria ser uma botânica. E desde sempre, eu sabia que eu queria fazer um doutorado. Meu pai fez doutorado (em ornitologia), e acho que isso teve uma influência forte para mim desde pequena. Minha mãe tem um mestrado em biologia e minha família tem uma veia acadêmica bastante forte, e me sinto muito sortuda por isso e por ter tido bons professores. 

Então desde cedo eu sabia que queria fazer um doutorado, mas não sabia ainda em que área. Quando mais nova, pensava bastante em botânica, mas, quando me tornei adolescente, comecei a pensar em astronomia. Eu queria muito entender como o mundo funciona e que padrões existem no funcionamento das coisas – e então fui estudar Física, o que parecia um percurso natural, porque a Física te ajuda a entender como o mundo natural e as coisas funcionam. Tive uma professora que ensinava sobre estrelas e planetas – ela me contou sobre esse grupo de pesquisa na Escócia (na Universidade de St. Andrews), que se debruçava sobre planetas fora do nosso sistema solar, ou exoplanetas. E então se tornou muito claro para mim que eu queria trabalhar com isso, e fui para lá pesquisar isso no doutorado. 

A sua pesquisa envolve encontrar e caracterizar planetas pequenos no entorno de estrelas fora do nosso sistema solar. Como se encontra e se mede estes exoplanetas?

Quando se tem um planeta orbitando uma estrela, esse planeta gira ao redor dela porque a gravidade dessa estrela “puxa” esse planeta para perto. Ao mesmo tempo, esse planeta está exercendo uma força contrária sobre essa estrela também, mas proporcional ao seu tamanho. Quando o planeta é pequeno, ele exerce uma força pequena sobre a estrela – é pequena, mas está lá. Então a estrela “balança” um pouco – e esse “bamboleio” cria uma oscilação na luz da estrela. 

Luz é basicamente onda – e as cores que vemos no arco-íris têm comprimentos de onda um pouco diferentes entre si. Nós vemos, por exemplo, a luz do nosso Sol como amarela – e quando a luz de uma estrela como o Sol oscila, a luz vai do azul para o vermelho, mas em uma quantidade muito, muito pequena – e conseguimos medir essa variação entre azul e vermelho usando telescópios pequenos e incrivelmente precisos. O tamanho dessa variação de luz depende da massa do planeta que estamos observando. Então, por exemplo, se estamos olhando para um planeta grande e massivo, vamos ter mais azul e mais vermelho. 

Descobrir a massa e o tamanho de um exoplaneta é o mais fundamental quando se faz esse tipo de pesquisa. Olhamos para a estrela e, em alguns casos, o planeta passa bem na frente dela, fazendo um pouco de sombra. O tamanho dessa sombra, ou dessa pequena queda na emissão de luz, nos diz muito sobre o tamanho desse corpo celeste – que vamos perceber como planeta se fizer esse trânsito sempre à mesma velocidade e de forma regular. 

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Impressão artística de exoplanetas encontrados pela sonda Kepler (Imagem: NASA/W. Stenzel)

Como entender o funcionamento do nosso Sol pode ajudar a procura por exoplanetas?

É importante ter um pouco de perspectiva. Quando falamos de exoplanetas, estamos falando de planetas que orbitam estrelas muito, muito longe de nós. Aquelas estrelas que vemos no céu à noite são as mais brilhantes do céu – e muitos dos exoplanetas que estudamos estão orbitando essas estrelas. E tudo o que fazemos, de fato, é estudá-las – porque só conseguimos informação sobre exoplanetas de forma indireta, observando como eles afetam a luz das estrelas que orbitam. É como se a estrela fosse o farol de um carro que está a dois campos de futebol de distância de você – e você está procurando por um mosquito passando à frente desse farol. Tudo o que fazemos, de fato, é observar esse farol. 

Estamos procurando por planetas muito menores que suas estrelas – e há fluídos de plasma super quentes em erupção, sendo ejetados e voltando à superfície, e há campos magnéticos e manchas escuras… há muitas coisas acontecendo na superfície de uma estrela, que não é completamente uniforme. Então, precisamos corrigir esses efeitos todos para conseguirmos desemaranhar os sinais e entender a influência indireta que o planeta tem sobre a luz dessa estrela – e que melhor forma de fazer isso do que olhando para o nosso Sol? Nós o conhecemos muito bem – conseguimos ver os detalhes de sua superfície, suas manchas… a superfície do Sol é como a pele de uma laranja, não é lisa – e há outras estrelas assim também. Mas não conseguimos ver a superfície delas tão bem, porque estão muito mais longe – mas conseguimos ver mudanças na luminosidade delas ao longo do tempo. Como essas estrelas giram sobre si mesmas, as manchas aparecem e desaparecem, causando variações na luz delas também.

Mas então, como se diferencia uma mancha escura de um planeta orbitando essa estrela? Porque pode-se confundir os dois, não?

Sim, isso é um risco e já aconteceu. Em algumas das primeiras detecções de exoplanetas, pensamos que era um exoplaneta, quando na verdade era uma mancha. 

Para não confundir as duas coisas é preciso conhecer a estrela, como ela funciona, se tem manchas ou não, com que frequência essas manchas aparecem, como elas evoluirão com o tempo… Uma forma muito boa de se saber se temos um planeta ou não é ter duas detecções diferentes com métodos separados. Eu falava do método de trânsito e do método em que se vê azul e vermelho na estrela quando um planeta passa na frente de uma estrela. Se você consegue ver o trânsito de um planeta e também o “bamboleio” que esse planeta induz na estrela, então pode ter certeza que este é um planeta, mesmo. 

Estudando planetas distantes, você começou a prestar mais atenção aos processos naturais acontecendo aqui mesmo, na Terra. Como isso aconteceu?

Foram duas coisas: uma é minha paixão por plantas, árvores… e ter sido extremamente sortuda durante meu doutorado e agora no pós-doutorado, tendo a oportunidade de viajar para tantos lugares para fazer pesquisa, observações e participar de conferências. Conhecer tantos lugares me fez apreciar melhor o nosso planeta. 

Ao mesmo tempo, paro e penso que estou procurando por outros lugares como a Terra no meu trabalho. E ao fazer isso, percebo que sim, estamos começando a encontrar muitos planetas que têm algumas semelhanças com o nosso – eles são um pouco maiores e mais massivos (porque esses são mais fáceis de encontrar) – e se extrapolarmos sobre esses achados, esperamos que existam muitos outros planetas que se pareçam de alguma forma com a Terra. Mas acontece que nenhum deles será exatamente igual à Terra, certo? Mesmo um planeta gêmeo seria muito diferente – e isso me dá uma razão adicional para apreciar o que temos aqui na Terra. O que temos é muito precioso – e se quisermos manter nosso lar habitável para nós mesmos, temos que trabalhar para isso. Não existem outros lugares como aqui.

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É provável que o turismo para outros planetas habitáveis ainda permaneça no reino da ficção científica por muito tempo (Imagem: NASA-JPL/Caltech)

É uma perspectiva bastante ampla para pensar sobre sobre nosso planeta e nosso lugar no Universo. 

O fato de que estamos encontrando todos esses planetas fora do sistema solar… isso é algo sobre o qual a humanidade tem pensado por milênios. E todo mundo em algum momento, especialmente enquanto criança, já olhou para o céu – e pode ter se perguntado em algum momento se existem outros planetas como o nosso lá fora ou se esses planetas têm vida. As perguntas são muito antigas e as respostas são muito recentes: o primeiro exoplaneta encontrado fora do sistema solar, 51 Pegasi b, foi descoberto em 1995. E o que estamos vivendo com esses achados é uma nova revolução Copernicana – está nos fazendo repensar o nosso lugar no Universo e nos dando uma outra perspectiva. Acho que essas descobertas estão nos ajudando a pensar que sim, existe um monte de planetas no Universo, e provavelmente alguns muito similares à Terra – e podemos ousar pensar que, mesmo que não tenhamos encontrado vida neles ainda, pode haver seres vivos nesses lugares. E quem sabe se esses seres não estão encarando os mesmos problemas que nós? 

Agora mesmo, com as mudanças climáticas que estamos induzindo e com todas as implicações que vêm com elas, estamos mudando a habitabilidade do nosso próprio planeta a ponto de nos prejudicar. Estamos tornando nosso planeta um lugar menos confortável e menos habitável para nós mesmos. E penso que essa revolução Copernicana de encontrar outros planetas além do nosso sistema solar pode nos ajudar a enxergar as coisas de uma outra forma – pensando que talvez não sejamos os únicos a lidar com estas questões no Universo. Assim a situação fica menos dramática e conseguimos pensar que dá para fazer algo para lidar com isso. 

E então esperamos que as gerações futuras farão isso por nós porque falhamos nessa missão.

É bom colocar esperança nas gerações futuras, sim – mas na nossa geração também! Acho que a maior lição que tive com as oportunidades que me foram dadas por fazer astronomia é que nós, como indivíduos, podemos fazer a diferença. Cada um de nós deveria fazer o que acha certo, mesmo sentindo às vezes que o problema não está nas nossas mãos – de alguma forma, ele está, sim. 

Ajuda pensar que somos parte de algo maior. Às vezes eu gosto de pensar sobre o nosso cérebro e sobre como há bilhões de neurônios nele e eles estão “atirando” em direções aleatórias, mas, como um todo, ainda assim conseguimos ter pensamentos coerentes – existem padrões na forma como esses neurônios se comportam em meio ao caos.

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