O humanos Já conhecemos milhares de planetas em torno de outras estrelas. Nós os chamamos de planetas extrasolares, ou exoplanetas, e para encontrá-los aplicamos técnicas que podem estar ao alcance de supostas civilizações extraterrestres. Poderia uma espécie alienígena com recursos semelhantes aos nossos detectar ou ter detectado a Terra?
Suponha que eles pudessem conhecer o método da velocidade radial. Eles nos encontrariam?
Os “Júpiteres quentes”
O primeiro planeta extrassolar em torno de uma estrela normal foi encontrado em 1995 e surpreendeu o comunidade astronômica.
o planeta estrela 51 Pégasos inaugurou a categoria de “Júpiteres quentes” como um mundo gigante e massivo (o dobro do diâmetro de Júpiter e metade de sua massa), mas localizado a uma distância de sua estrela que fica em torno de um sétimo daquela entre Mercúrio e o Sol. esperava que no universo existissem grandes planetas como Júpiter, mas ninguém esperava que eles estivessem tão próximos de suas estrelas.
Nestas caracteristicas está a chave para sua detecção.
Um exoplaneta é mais fácil de encontrar quanto maior for (em diâmetro ou massa) e quanto mais próximo estiver de sua estrela. O planeta da estrela 51 Pegasi é conhecido hoje como Dimidio, enquanto sua estrela é chamada de Helvetios.
Em contraste com este primeiro Júpiter quente, a Terra é um pequeno mundo orbitando muito mais longe do Sol. Para uma civilização dotada de um tecnologia semelhante ao nosso, seria viável detectá-lo?
Luz ofuscante
A detecção direta da Terra, através da luz refletida, está descartada. As órbitas dos planetas que podem existir em torno do estrelas minúsculo visto de longe mostrado. Isso destrói a possibilidade de distinguir a Terra com meios semelhantes aos nossos, se você quiser fazê-lo graças à radiação que ela reflete, porque se perde no brilho do sol.
São pouquíssimos os casos de exoplanetas capturados diretamente pela luz refletida, em situações muito favoráveis e com técnicas complexas. Mas não há a menor possibilidade de encontrar a Terra com esses recursos pelo espaço interestelar.
Os alienígenas são cegados pela luz do sol, então eles devem recorrer a métodos indiretos.
Consideremos aquele dos velocidade radialque levou à descoberta de Dimidio em 1995.
“Oscilar, oscilar…”
Esqueça tudo o que você aprendeu na escola, porque É falso que a Terra gira em torno do Sol.. Não vamos contar que a Terra é plana (talvez deixemos essa surpresa para outro artigo), mas devemos esclarecer que não é verdade que o Sol está no centro da órbita da Terra, nem mesmo em uma das seus focos se o considerarmos uma elipse.
A física clássica ensina que tanto o Sol quanto a Terra se movem ao longo de um ano, e ambos o fazem em torno do centro de massa comum do sistema que compõem.
É claro que o contraste de massas entre a Terra e o Sol é tão grande que esse “centro de gravidade” fica muito próximo da estrela, tanto que… fica dentro da esfera solar! Mas o importante é que não coincida com o centro da estrela luminosa. Portanto, o Sol, por ter a Terra ao seu lado, experimenta uma certa oscilação. Isso acontece com qualquer estrela com planetas, e os primeiros planetas extrasolares, incluindo o Dimidium, foram descobertos graças a esse efeito. O desafio é que essa oscilação reflexa das estrelas ocorre com velocidades minúsculas.
Tanto o planeta quanto a estrela se movem em torno do centro de massa comum. Consequentemente, a estrela executa um movimento de vaivém em cada órbita planetária.
A estrela Helvetios oscila a mais de 200 quilômetros por hora a cada quatro dias, em resposta à atração Dimidius. Não é uma velocidade astronômica, mas é mais do que considerável em escala humana. Tanto que aplicada a um carro valeria uma multa mais do que merecida por excesso de velocidade. A velocidade reflexa de uma estrela é reduzida para planetas distantes e para planetas leves.
Vamos considerar o exemplos Do sistema solar:
Mercúrio, apesar de sua proximidade com o Sol, é tão leve que oscila a estrela em um insignificante milímetro por segundo. No extremo oposto, o recorde é de Júpiter, que induz um movimento solar reflexo de mais de 12 metros por segundo, quase 60 quilômetros por hora, velocidade de uma motocicleta na estrada.
Ele movimento reflexo do Sol devido à Terra é de apenas um terço de quilômetro por hora: não chega a dez centímetros por segundo.
Meça a velocidade através da mudança de cor
Para detectar o movimento reflexo de estrelas dotadas de planetas, o efeito Doppler é usado. A luz das estrelas é decomposta em seus constituintes e comparada a uma fonte de luz em repouso, o que permite detectar mudanças de cor muito pequenas na radiação causada pela velocidade da estrela em seu balanço periódico. Este procedimento requer medições muito precisas, repetidas e distribuídas em um intervalo de tempo que cobre várias vezes o período orbital do planeta.
O astronomia Atingiu o limite físico imposto pela agitação da própria fotosfera estelar, que coloca a melhor precisão em torno de um metro por segundo, pouco menos de 4 quilômetros por hora.
No que diz respeito ao tempo necessário para detectar o sinal devido ao planeta, para Dimidius poderia ser suficiente coletar dados em uma semana, mas para detectar a Terra exigiria um mínimo de dois anos de observação, enquanto para Júpiter levaria quase um quarto de século.
O limite do impossível
estão em desenvolvimento técnicas ultra-sofisticadas, extremamente astutos, que aspiram melhorar a precisão do método Doppler ao limiar de vários centímetros por segundo. Há esperanças de que isso possa ser alcançado com telescópios extremamente grandes nas próximas décadas.
Portanto, encontrar planetas semelhantes à Terra em torno de estrelas semelhantes ao Sol pode estar no limite do que é possível em direção a meados do século 21. Podemos esperar o mesmo de uma civilização extraterrestre semelhante à nossa.
Detectar a Terra pelo método da velocidade radial seria uma façanha técnica muito difícil para alienígenas que estavam no mesmo nível dos humanos em desenvolvimento tecnológico, algo à beira do impossível.
Ele método Doppler permitiu detectar planetas semelhantes em certos aspectos à Terra, mas sempre em torno de estrelas muito mais leves que o Sol, porque o mesmo planeta é capaz de provocar uma oscilação reflexa mais intensa se, tudo o mais constante, for colocado ao lado de um estrela menos massiva.
O método Doppler parece pouco promissor, muito limítrofe para os alienígenas descobrirem. O que podemos dizer sobre outras abordagens? Se considerarmos a possibilidade de descobrir a Terra de outro sistema planetário com o método dos trânsitos, eles nos encontrariam?
David Galadí Enríquez, astrônomo residente do Observatório Calar Alto, Instituto de Astrofísica da Andaluzia (IAA-CSIC).
Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation. Leia o original.
