O ano passado foi um momento emocionante para os envolvidos na busca de planetas extra-solares e mundos potencialmente habitáveis. Em agosto de 2016, pesquisadores do Observatório Europeu do Sul (ESO) confirmaram a existência do exoplaneta mais próximo da Terra (Proxima b) ainda descoberto. Isso foi seguido alguns meses depois (fevereiro de 2017) com o anúncio de um sistema de sete planetas em torno do TRAPPIST-1.
A descoberta desses e de outros planetas extra-solares (e seu potencial de hospedar a vida) foi um tema abrangente na conferência Breakthrough Discuss deste ano. Entre 20 e 21 de abril, a conferência foi organizada pelo Departamento de Física da Universidade de Stanford e patrocinada pelo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e Iniciativas de Inovação.
Fundada em 2015 por Yuri Milner e sua esposa Julia, a Breakthrough Initiatives foi criada para incentivar a exploração de outros sistemas estelares e a busca por inteligência extra-terrestre (SETI). Além de preparar a que poderia muito bem ser a primeira missão para outro sistema estelar (Breakthrough Starshot), eles também estão desenvolvendo o que será a busca mais avançada do mundo por civilizações extraterrestres (Breakthrough Listen).
O primeiro dia da conferência apresentou apresentações que abordaram descobertas recentes de exoplanetas em torno de estrelas do tipo M (também conhecidas como anã vermelha) e quais estratégias possíveis serão usadas para estudá-las. Além de abordar a infinidade de planetas terrestres que foram descobertos em torno desses tipos de estrelas nos últimos anos, as apresentações também focaram em como e quando a vida pode ser confirmada nesses planetas.
Uma dessas apresentações foi intitulada “Observações SETI de Proxima be Estrelas Próximas”, organizada pela Dra. Svetlana Berdyugina. Além de professor de astrofísica na Universidade de Freiburg e membro do Instituto Kiepenheuer de Física Solar, o Dr. Berdyugina também é um dos membros fundadores da Fundação Planetas - uma equipe internacional de professores, astrofísicos, engenheiros, empresários e cientistas dedicados ao desenvolvimento de telescópios avançados.
Como ela indicou durante o curso da apresentação, os mesmos instrumentos e métodos usados para estudar e caracterizar estrelas distantes poderiam ser usados para confirmar a presença de continentes e vegetação na superfície de exoplanetas distantes. A chave aqui - como demonstrado por décadas de observação da Terra - é observar a luz refletida (ou "curva de luz") proveniente de suas superfícies.
As medidas da curva de luz de uma estrela são usadas para determinar que tipo de classe é uma estrela e quais processos estão em funcionamento nela. Curvas de luz também são rotineiramente usadas para discernir a presença de planetas ao redor de estrelas - também conhecido como. o Método de Trânsito, onde um planeta que transita em frente a uma estrela causa uma queda mensurável em seu brilho - além de determinar o tamanho e o período orbital do planeta.
Quando usada em prol da astronomia planetária, medir a curva de luz de mundos como o Proxima b não só permitia aos astrônomos saber a diferença entre massas terrestres e oceanos, mas também discernir a presença de fenômenos meteorológicos. Isso incluiria nuvens, variações periódicas no albedo (ou seja, mudança sazonal) e até a presença de formas de vida fotossintéticas (também conhecidas como plantas).
Por exemplo, e ilustrada pelo diagrama acima, a vegetação verde absorve quase todas as partes vermelha, verde e azul (RGB) do espectro, mas reflete a luz infravermelha. Esse tipo de processo tem sido usado há décadas pelos satélites de observação da Terra para rastrear fenômenos meteorológicos, medir a extensão de florestas e vegetação, rastrear a expansão dos centros populacionais e monitorar o crescimento dos desertos.
Além disso, a presença de biopigmentos causados pela clorofila significa que a luz RGB refletida seria altamente polarizada enquanto a luz UR seria fracamente polarizada. Isso permitirá que os astrônomos digam a diferença entre vegetação e algo que é simplesmente verde. Para reunir essas informações, ela afirmou, será necessário o trabalho de telescópios fora do eixo, grandes e de alto contraste.
Espera-se que eles incluam o Telescópio Colossus, um projeto para um telescópio massivo que está sendo liderado pela Planets Foundation - e para o qual o Dr. Berdyugina é o líder do projeto. Uma vez concluído, o Colossus será o maior telescópio óptico e infravermelho do mundo, sem mencionar o maior telescópio otimizado para detectar vida extra-solar e civilizações extraterrestres.
Consiste em 58 telescópios independentes de 8 metros fora do eixo, que mesclam efetivamente sua interferometria telescópica para oferecer uma resolução efetiva de 74 metros. Além do Colossus, a Planets Foundation também é responsável pelo ExoLife Finder (ELF). Este telescópio de 40 m usa muitas das mesmas tecnologias que entrarão em Colossus, e espera-se que seja o primeiro telescópio a criar mapas de superfície de exoplanetas próximos.
E também há o telescópio Luz Polarizada de Atmosferas de Planetas Extraterrestres Próximos (PLANETS), que está sendo construído atualmente em Haleakala, Havaí (com conclusão prevista para janeiro de 2018). Aqui também, este telescópio é um demonstrador de tecnologia para o que acabará por tornar o Colossus uma realidade.
Além da Fundação Planetas, outros telescópios da próxima geração também devem conduzir estudos espectroscópicos de alta qualidade de exoplanetas distantes. O mais famoso deles é o James Webb Telescope da NASA, que está programado para ser lançado no próximo ano.
E não deixe de conferir o vídeo da apresentação completa do Dr. Berdyugina abaixo:
