Espaço

Um Guia para os Planetas Solitários da Galáxia

Por Nadia Drake

13 março 2014

Planetas interestelares são mundos sem teto. Não têm nem nascer nem pôr do sol, porque ao contrário dos planetas a que estamos mais familiarizados, esses mundos solitários não estão presos a uma estrela. Em vez disso, eles viajam em arcos solitários ao redor do núcleo da Via Láctea.

No início desta semana, Cosmos: A Spacetime Odyssey, introduziu muitos dos seus telespetadores ao conceito destes planetas solitários.

“A galáxia tem biliões deles, à deriva numa noite perpétua. Eles são órfãos, lançados para longe das suas estrelas-mãe durante o nascimento caótico dos seus sistemas solares nativos”, diz Neil de Grasse Tyson, enquanto um planeta emerge da escuridão. “Os planetas interestelares são fundidos no núcleo, mas congelados na superfície. Podem existir oceanos de água líquida na zona compreendida entre os extremos. Quem sabe o que pode estar a nadar lá?”

Nos dias que se seguiram à estreia do programa, as redes e meios sociais encheram-se com perguntas de espetadores querendo saber o que são, exatamente, esses mundos — e poderão realmente haver biliões deles, como disse Tyson?

(A resposta é sim. Provavelmente.)

Durante décadas, os astrónomos colocaram a hipótese de que os planetas que flutuam livremente existiam. Mas os cientistas precisavam de uma maneira de encontrá-los. As duas formas mais conhecidas de encontrar exoplanetas dependem de sinais reveladores vindos de estrelas dos planetas - quer oscilações causadas pelos puxões suaves de gravidade de um planeta em órbita, ou o ligeiro escurecimento produzido quando um planeta passa entre a Terra e a sua estrela.

Então como encontrar planetas que não têm estrelas?

Por agora, os melhores métodos incluem a procura de calor de um jovem planeta no infravermelho, e um fenómeno chamado microlente gravitacional que funciona melhor para planetas mais velhos, mais frios, diz o astrónomo David Bennett, da Universidade de Notre Dame. A microlente tira proveito da capacidade da gravidade para dobrar e mexer com a luz. Se um objeto de grande massa - digamos, um planeta flutuante - passa entre uma estrela e a Terra, o planeta pode agir como uma lente, curvando-se e aprimorando a luz da estrela, visto da Terra. Em geral, quanto mais maciço é o planeta, mais afectado é pela luz.Até o momento, utilizando qualquer método, não podemos facilmente detetar planetas sem estrelas menores que Júpiter, ou com pelo menos 300 vezes a massa da Terra.

De qualquer forma, pistas observacionais anteriores destes mundos livres apareceram no final de 1990, quando uma equipa de astrónomos japoneses descobriu evidências de objetos de massa planetária quentes no cluster Chamaeleon, a cerca de 500 anos-luz de distância. Outras equipas relataram mais candidatos, num cluster perto da sigma-Orionis estrela, na nebulosa de Orion, na região de formação de estrelas do Taurus. Mais recentemente, em 2012, os astrónomos descreveram um planeta sem teto quente (700 graus Celsius), clunkily chamado CFBDSIR2149-0403, apenas a 100 anos-luz de distância.

Evidências para os "biliões" de partes da declaração de Tyson chegou em 2011. Um estudo microlente publicado na revista Nature sugeriu que a Via Láctea contém pelo menos 400 biliões de mundos sem estrela, que os planetas solitários são mais comuns do que estrelas como o nosso sol. Dados de dois consórcios de microlente, conhecidos pelas siglas OGLE e MOA, apontaram para 10 possíveis planetas a flutuar livremente, vistos durante uma pesquisa de dois anos de duração voltado para o bojo galático da Via Láctea.

Com base em comparações entre a eficiência dos inquéritos de deteção, a probabilidade de eventos de microlente e a quantidade esperada de lente causadas por planetas e estrelas, a equipa concluiu que estas lentes planetárias estavam por toda a parte. "Há incertezas estatísticas na análise", diz Bennett, um membro do consórcio MOA. "Quatro centenas de biliões de planetas é provavelmente um bom limite por baixo.”

Mas nem todos estão convencidos. Apesar do cuidadoso trabalho feito pelos autores, ainda é possível que os objetos detetados estejam apenas muito longe das suas estrelas, que são anãs castanhas (uma pseudo-estrela de baixa massa que não causou queima nuclear no seu núcleo), ou que as estimativas de população galática estão desligadas.

Desde 2011, porém, MOA tem estado a trabalhar arduamente na análise de conjuntos de dados e estimativas para quantos planetas flutuantes preenchem a Via Láctea. Até ao momento, diz Bennett, novas estimativas parecem apoiar a conclusão inicial de que esses planetas interestelares são muito comuns. E há indícios de que em breve poderemos ser capazes de encontrar menores, planetas livres sobre a massa de Netuno - pequeno demais para ser confundido com uma estrela falhada.

Agora, sobre os primeiros anos caóticos. Os astrónomos suspeitavam que muitos planetas flutuantes estão a vagar pelo espaço interestelar, porque eles foram expulsos dos seus sistemas estelares. Este processo tende a acontecer no início da história do sistema, diz o astrofísico Greg Laughlin, da Universidade da Califórnia, Santa Cruz. Enquanto planetas em sistemas jovens se estabelecem nas suas órbitas, os seus empurrões gravitacionais pode acabar a enviar um irmão ou dois para o espaço.

É possível que algo como isto tenha acontecido no nosso sistema solar. As teorias que descrevem o início do Sistema Solar realmente não funcionam, a menos que um quinto planeta gigante - outro Urano ou Netuno - estivessem presentes no início (um dos problemas com estes modelos é que a Terra, por vezes, acaba a correr em Venus, que sabemos que não aconteceu). Mais tarde, enquanto os planetas começaram a migrar, esse quinto gigante foi expulso do sistema solar e arremessado para o espaço.

Onde está agora, ninguém sabe. "A maldita coisa pode estar a meio caminho através da galáxia, segundo o que sabemos", diz Konstantin Batygin, um pós-doc no Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.

Está bem. E sobre a segunda parte da citação de Tyson? Poderiam esses mundos realmente ter núcleos e oceanos subsuperficiais de fundição?

Talvez surpreendentemente, a resposta é sim. Esta parte da narrativa ecoa um artigo publicado em 1999 pelo cientista planetário David Stevenson da Caltech, que considerou que os planetas da massa da Terra expressos a partir dos seus sistemas solares poderiam sair no espaço exterior. Stevenson sugere que, se esses planetas retidos numa atmosfera de hidrogénio poderiam ficar quentes o suficiente para ter água líquida na sua superfície. A subsuperfície do oceano pode estar presente mesmo sem uma atmosfera. E planetas maiores são geralmente mais quentes do que os planetas menores, diz Stevenson, que calculou que um elenco de Jupiter só estaria frio a cerca de 15 Kelvin na sua superfície.

Vamos esperar que existam bichos — de preferência plesiossauros ou tubarões laser — a nadar naqueles flutuantes mares à subsuperfície.

Continuar a Ler