“Nada nos leva a acreditar que o nosso Sistema Solar seja único”: entrevista com Sylvestre Lacour

Num contexto onde o estudo dos exoplanetas assume uma importância cada vez maior, aproveitámos a oportunidade da recente observação de um sistema planetário em formação incluindo vários planetas em torno da estrela Wispit 2.

Para discutir o assunto entrevistamos Sylvestre Lacour astrofísico e diretor de pesquisa do CNRS no Observatório de Paris – PSL e coautor de artigo destacando esse sistema único, que oferece insights sobre os mecanismos de formação e evolução dos sistemas solares.

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Os astrónomos estão a testemunhar uma cena incrível: o nascimento de um sistema solar que poderá assemelhar-se ao nosso!

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À medida que os cientistas examinam o Universo em busca de sistemas planetários semelhantes ao nosso, muitas questões emergente sobre os desafios de detecção e diversidade de exoplanetas. Por que ainda não identificamos mundos que se assemelham aos do nosso próprio sistema? Que técnicas de observação poderiam melhorar o nosso conhecimento sobre a formação planetária? E quais avanços tecnológicos serão necessários para considerar a descoberta de planetas potencialmente habitáveis?

Sylvestre Lacour nos esclarece sobre os métodos atuais, bem como sobre as perspectivas futuras, ao mesmo tempo que discute as implicações desta pesquisa para a nossa compreensão do Universo.

Uma palavra de Sylvestre Lacour, astrofísico e diretor de pesquisas do CNRS no Observatório de Paris – PSL.

Futura: Como você explica que ainda não descobrimos um sistema planetário semelhante ao nosso, ou seja, com vários tipos de planetas de diferentes tamanhos, massas, órbitas e composições?

Sylvester Lacour : Um sistema solar contém planetas que cobrem um grande campo de parâmetros, de massas e distâncias até sua estrela. No entanto, as diferentes técnicas apresentam vieses observacionais. Lá método de velocidade radial é, por exemplo, mais sensível a planetas próximos da sua estrela. O trânsitos detectam frequentemente planetas em torno de estrelas distantes de nós (enquanto se espera pela missão Platão de L’ESA). E a detecção direta de imagens só vê planetas massivos distantes de suas estrelas.

Além disso, é falso dizer que o Wispit 2 seria um sistema semelhante ao nosso. Simplesmente porque é muito jovem: tem alguns milhões de anos, em comparação com vários milhares de milhões de anos do nosso Sistema Solar. É também por isso que conseguimos detectar esses planetas. Eles ainda estão muito quentes por causa de sua energia de treinamento: cerca de 2.000 mil, longe de menos de 200 mil de Júpiter.

Futura: Quais métodos de detecção e tipos de instrumentos são mais promissores para identificar sistemas planetários semelhantes ao nosso?

Sylvester Lacour : eu’interferometria a óptica é uma técnica muito promissora porque permite olhar perto da estrela, a uma distância de alguns unidades astronômicas (distância Terra-Sol). Mas o futuro reside mais na observação direta do espaço, onde a ausência deatmosfera tornará possível detectar sistemas planetários muito diversos.

No entanto, um problema permanece fundamental: é a relação de fluxo entre a estrela e o planeta. No caso dos planetas Wispit, por serem suficientemente quentes, podemos vê-los. Mas à medida que envelhece, o planeta arrefece e torna-se quase invisível às técnicas de detecção direta.

Também é importante diferenciar entre detecção direta, onde observamos o fluxo emitido pelo planeta, e detecção indireta (como o método de trânsito), onde vemos apenas o efeito do planeta no fluxo da estrela.

Futura: Os instrumentos espaciais e terrestres em serviço são eficientes o suficiente para fazer isso? Ou, simplesmente, o nosso Sistema Solar é “único”?

Sylvester Lacour : Não há razão para acreditar que nosso sistema seja único. Portanto, é pouco provável que seja assim. Detectá-los é, portanto, “apenas” uma questão instrumental.

Futura: Que avanços tecnológicos seriam necessários para melhorar a detecção e observação de exoplanetas potencialmente habitáveis?

Sylvester Lacour : A procura de planetas habitáveis, para os caracterizar, para procurar vida, mas também para compreender o que poderá acontecer à nossa Terra, é um tema que está no topo da lista das prioridades astronómicas da Europa e dos Estados Unidos. Para fazer isso, sabemos que temos que ir para o espaço. Há também duas missões em estudo: Life, um instrumento interferométrico que medirá aemissão imagens térmicas dos planetas e o telescópio espacial HWO da NASA (Observatório de Mundos Habitáveis)Um coronógrafo espacial (comprimento de onda visível) com base na experiência americana de JWST (telescópio James Webb).

Futura: O que esperar do comissionamento do ELT na área de exoplanetas? Entre os instrumentos da primeira geração, quais são os mais “interessantes” para a detecção e observação de exoplanetas?

Sylvester Lacour : Cada instrumento tem sua especialidade e portanto sua área de excelência. Por exemplo, Micado observará exoplanetas jovens e quentes. O instrumento Metisse tentará detectar emissões térmicas de estrelas mais frias. Andes tentará detectar exoplanetas por meio de espectroscopia diferencial, com a ideia de poder ver planetas do tipo terrestre.

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É um dos exoplanetas mais jovens já descobertos

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Todos os instrumentos doELT colocar os exoplanetas no topo dos seus objetivos científicos, cada um com uma abordagem tecnológica diferente.

Futura: No caso do Wispit 2, o que poderá o futuro telescópio gigante do ESO no Chile (ELT) “ver” e descobrir?

Sylvester Lacour : Primeiro, caracterize os exoplanetas já detectados (por espectroscopia) para entender sua composição e sua formação. Em seguida, procure planetas ainda mais próximos da estrela.

Futura: Como a diversidade de estrelas e suas características (como tamanho, massa e temperatura) influenciam o tipo de exoplanetas que podem existir ao seu redor?

Sylvester Lacour : De muitas maneiras! Durante a formação dos planetas, mas também depois. Por exemplo, estrelas ativas tenderão a “explodir” a atmosfera dos exoplanetas…

Futura: Como podem os estudos espectroscópicos das atmosferas dos exoplanetas lançar luz sobre a sua composição química e o seu potencial para sustentar vida?

Sylvester Lacour : Poderíamos ter uma longa discussão sobre o assunto. Primeiro, como definimos a vida? O que sabemos é que a vida influencia a composição da atmosfera, porque a tira de um “equilíbrio” químico. Graças à vegetação, por exemplo, a atmosfera da Terra é habitável. Se removermos toda a vegetação, a atmosfera seria mais parecida com a de Marte.

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Origem da vida: a atmosfera da Terra pode ter desempenhado um papel imprevisto!

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Provavelmente, a solução não virá de uma única observação, mas sim de estatísticas. Se virmos atmosferas em desequilíbrio, impossíveis de explicar por processos conhecidos, poderíamos concluir que a vida está presente. Digamos que seja um processo de “eliminação”. Se ao menos a vida explicasse os nossos dados, concluiríamos que existe vida. Muitas vezes, esse é um raciocínio tendencioso, onde é fácil estar errado. Por exemplo, foi este o processo que levou uma equipa de Cambridge a sugerir a existência de vida no K2-18b. Sabemos agora que eles estavam errados na sua interpretação.

Futura: Existem exoplanetas recentemente descobertos que apresentam características surpreendentes ou que desafiam as nossas teorias atuais sobre a formação de sistemas planetários?

Sylvester Lacour : O tempo todo! Planetas que são muito densos, muito grandes, muito brilhantes, estranhamente inclinados em relação ao eixo da estrela, com excentricidades muito fortes, etc. Temos todo um zoológico de planetas lá em cima. É isso que torna nosso trabalho emocionante. Cada vez que procuramos compreender, explicar, anunciamos novas teorias… a teoria muitas vezes segue a observação.