Os exoplanetas estão aumentando e, com milhares para estudar, os recursos dos cientistas não conseguem acompanhar.
(Imagem: © NASA)
Como encontrar mundos alienígenas ficou mais fácil, aprender todos os detalhes que os cientistas podem se tornar, talvez surpreendentemente, um desperdício de tempo precioso de instrumentos e computadores.
Até o momento, os cientistas descobriram 4.104 exoplanetas confirmados. Mas para cada planeta confirmado que os astrônomos descobrem, há um punhado de talvez planetas nos dados, sussurros nos dados que podem vir de soluços de estrelas ou pares de estrelas dançando ou pretensas estrelas que não foram bem sucedidas. E os cientistas não têm mais os recursos para analisar cada potencial crise de identidade do planeta.
"Chegou ao ponto de termos tantas opções para escolher agora - há tantas candidatos emocionantes chegando, realmente não precisamos olhar para todos e confirmar cada um deles ", disse Jessie Christiansen, astrônoma do Caltech e do Exoplanet Science Institute da NASA, ao Space.com." Você realmente precisa priorizar, precisa olhe para esta lista de planetas que estão sendo lançados e diga: 'OK, qual deles realmente achamos que vamos aprender mais?' "
Confirmar adequadamente um exoplaneta é um processo trabalhoso que exige que os cientistas determinem o tamanho e a massa do objeto para descartar outros fenômenos que se disfarçam de planeta. Essas observações usam instrumentos que estão em alta demanda de cientistas estudando uma série de fenômenos.
E o processo de confirmação pode ser demorado. Em situações particularmente difíceis, disse Christiansen, pode durar até um ano. "Alguns desses candidatos ao planeta, na verdade, se isso enganchar em você, se for o que você está tentando resolver", disse ela, "você pode mergulhar o tempo todo nessas coisas".
Mas existem duas maneiras diferentes de aprender sobre exoplanetas. Uma abordagem aproxima os planetas individuais para aprender o máximo possível - seja rochoso ou gasoso, se possui uma atmosfera e como é essa atmosfera, como pode ter se tornado do jeito que é. Mas essas perguntas só podem ser respondidas sobre planetas que orbitam estrelas particularmente brilhantes; caso contrário, os cientistas não conseguirão dados suficientes.
A segunda abordagem analisa a diversidade de planetas em todo o universo como uma população. "A missão Kepler estava interessada em estatística", afirmou Christiansen. "O objetivo era conseguir milhares de planetas para colocar em nossos baldes e dizer: 'OK, este é o mais comum, este é o próximo mais comum e esse tipo de coisa'".
Qual é precisamente o que o Telescópio Espacial Kepler fez entre 2009 e 2018 durante suas duas missões distintas, chamadas Kepler e K2, encontrando mais de 2.500 exoplanetas confirmados. A abundância de riquezas levou a uma mudança na mentalidade dos cientistas, disse Christiansen, à medida que os mundos individuais se tornavam menos únicos.
"Se é o 80 Júpiter quente isso foi encontrado e não temos nenhum motivo para acreditar que será diferente dos 79 que vieram antes dele ", disse ela," vamos realmente analisá-lo da mesma maneira que examinamos os primeiros 79? "
E assim, à medida que as descobertas de Kepler se acumulavam, os cientistas introduziram uma nova técnica de avaliação de planetas em potencial, chamada validação. Com observações adquiridas com mais facilidade, os astrônomos executam um modelo estatístico avaliando a probabilidade de explicações não planetárias para os dados que adquiriram; abaixo de um certo ponto de corte, isso é bom o suficiente para cientistas focados em pesquisar populações de exoplanetas.
"Houve uma revolução no campo em nosso pensamento, que foi, na verdade, não precisamos confirmar cada uma delas, podemos validá-las", afirmou Christiansen. "Então você acredita que é um planeta, estatisticamente, mas você realmente não tem mediu a massa. Isso é meio barato - estou usando aspas no ar - é meio meio barato de confirmar planetas ".
Mas mesmo validar planetas agora é um processo muito caro para os cientistas de exoplanetas aplicarem a todo mundo em potencial. E a escassez de recursos de confirmação do planeta que os astrônomos enfrentam só vai se tornar um problema mais grave, disse Christiansen.
Em abril de 2018, a NASA lançou seu novo localizador de planeta, o Trânsito em Exoplanet Survey Satellite, ou TESS. Os cientistas esperam confirmar cerca de 16.000 planetas descobertos em seus dados - mas isso requer descobrir em torno de 100.000 a 300.000 planetas candidatos e avaliar cada um deles.
"Agora tenho que olhar para todos esses candidatos e decidir quais deles quero confirmar", disse Christiansen, que disse estar empolgada com a recompensa dos exoplanetas, apesar da estrita priorização necessária. "Estou caçando planetas desde 2004 - 15 anos - e muitos cientistas estão caçando por mais tempo. E é a primeira vez que realmente me reclamo e ando: 'Uau. Não vale a pena fazer algumas das isso, apenas em termos de tempo. '"
E o constrangimento das riquezas só continuará, disse ela. O próximo localizador de exoplanetas da NASA, o Telescópio de levantamento infravermelho de campo amplo (WFIRST), pode permitir que os cientistas descubram 100.000 exoplanetas confirmados - o que significa ainda mais centenas de milhares de candidatos a avaliar.
"Chegando a novas formas estatísticas de lidar com isso, acho que será ainda mais importante como ferramenta para o futuro", afirmou Christiansen. "Temos mais planetas do que recursos, mas isso só vai piorar e muito pior, tipo, exponencialmente para a próxima década."
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