PLANETAS EXTRASOLARES

Prof. Renato Las Casas (28 Maio de 2002)

Estamos presenciando um incrível avanço da telescopia. Nas últimas décadas passamos a ver detalhes impressionantes da nossa e de outras galáxias. Apesar disso, ainda não conseguimos ver (observar diretamente) planetas fora do Sistema Solar. Temos apenas indícios da existência de 77 deles orbitando 69 estrelas como o Sol (seqüência principal) e outros 4 orbitando 2 pulsares.

Porque não conseguimos vê-los?

Imagine-se, à noite, tentando ver mosquitos em torno de uma lâmpada de poste acesa, a vários quarteirões de distância. Mesmo se você usar um binóculo, você não os verá. A luz da lâmpada ofusca tudo a sua volta. Ver planetas em torno de uma estrela é algo semelhante. A luz da estrela, muito mais "forte" que a luz (também da estrela) que reflete no planeta e vem em nossa direção, ofusca tudo a sua volta.
Para vermos um planeta semelhante a Júpiter (tamanho e órbita) orbitando uma estrela a cerca de 10 anos luz do Sol, necessitaríamos, comparativamente, de um equipamento que de Belo Horizonte pudesse ver, à noite, moscas em torno de uma lâmpada acesa no Rio de Janeiro.

Devem ser comuns!

Temos fortes razões para acreditarmos que sistemas planetários são comuns no universo. Segundo a teoria na "Contração Nebular", eles se formam concomitantemente à estrela central, como resultado da contração de núvens (gás e poeira) interestelares.
São inúmeras as evidências a favor dessa teoria. O telescópio Hubble, por exemplo, fotografou mais de 150 estrelas em formação, com discos de gás e poeira em torno, em uma pequena região da Nebulosa de Orion. Como a teoria da Contração Nebular previa, esses discos, chamados de protoplanetários, correspondem a um estágio do processo de formação dos sistemas planetários.

Somos capazes de ver esses discos, nessa nebulosa, não pela luz que "sai deles", mas sim pela luz dos gazes quentes da nebulosa, ao fundo, que a poeira desses discos impede de chegar até nós. Por isso os vemos escuros.

Técnicas de Observação

Não conseguimos "ver" planetas extrasolares, mas "vemos" determinados comportamentos de estrelas que parecem ser devido à presença de planetas girando em torno dessas estrelas. "Indícios" da presença desses planetas já foram obtidos, básicamente, de quatro maneiras distintas.

1. Medindo com grande precisão as sucessivas posições de uma determinada estrela em relação às suas vizinhas no céu.
   Se uma estrela tem um planeta preso gravitacionalmente a ela; não pensem que a estrela vai ficar fixa em um ponto do espaço e o planeta girando em torno dela! Tanto a estrela como o planeta vão girar em torno de um determinado ponto que fica entre eles (tanto mais distante da estrela, quanto maior for a massa do planeta). A partir da Terra, podemos assim observar um "balançar" da estrela; que será tanto maior quanto maior for a razão massa do planeta / massa da estrela. A técnica utilizada para isso é a Astrometria; responsável por medidas muitíssimo precisas das posições dos astros.
2. Medindo o aproximar e o afastar sucessivos da estrela em relação à Terra, quando ela executa esse "balançar" descrito acima.
   Você já reparou como o som da buzina de um carro se altera quando o carro está se aproximando de você? Fica mais agudo (menor comprimento de onda). Ou quando o carro está se afastando? Fica mais grave (maior comprimento de onda). Com a luz acontece algo semelhante. Se a fonte de luz está se aproximando, você a observará com menor comprimento de onda (desvio para o azul) e se está se afastando, você a observará com maior comprimento de onda (desvio para o vermelho).
   Esse fenômeno, com a luz, não é observado em nossas estradas, como é com o som, pois necessitaríamos de velocidades muitíssimo altas para podermos "detectá-lo". Ele pode ser observado, entretanto, quando uma estrela "balança" por estar ligada gravitacionalmente a um grande planeta. Quanto maior a massa do planeta e quanto menor o raio de sua órbita, maior o efeito observado.
   A técnica usada para isso é a espectroscopia; capaz de medir a freqüência da luz emitida pelos elementos químicos presentes na estrela. Pelo desvio da freqüência da luz emitida por um determinado elemento da estrela, em relação à freqüência de emissão análoga quando o elemento está em repouso, obtemos a velocidade de aproximação e/ou afastamento da estrela ("velocidade radial").
   Essa é a técnica que tem nos dado os melhores resultados; com um maior número de possíveis planetas apontados.
3. Medindo uma diminuição na intensidade da luz da estrela que nos chega, quando um planeta passa à sua frente. Quanto maior o planeta, maior o efeito observado.
   A técnica utilizada para isso é a fotometria que nos dá medidas precisas de intensidades luminosas.
4. Medindo um aumento na intensidade da luz de uma determinada estrela quando um planeta (em órbita de uma estrela mais próxima) passa à sua frente.
   O planeta nesse caso vai se comportar como uma "microlente gravitacional". Os raios de luz da estrela distante são desviados de suas direções originais, quando passam pelo campo gravitacional do planeta, concentrando-se mais no ponto de observação.
   Também aqui a técnica utilizada é a fotometria.

Indícios Obtidos

(Dados retirados de "Extra-solar Planets Catalog")

A- Em órbita de estrelas da seqüência principal:

B- Em órbita de Pulsares:

C-Suspeitas fracas: