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Paisagens

Texto e seleção de imagens: Leandro Siqueira*

 

Detectar é preciso: em busca de planetas e vidas

 

Na sociedade de controle, “fazer viver” inclui a vontade de saber sobre outros planetas, tanto os que gravitam em torno de distantes estrelas, onde a visão humana não alcança, quanto os próximos à Terra. Interessa conhecer, com a máxima precisão científica possível, quais as suas localizações, suas composições físico-químicas, se possuem formas de vida ou então se reúnem condições favoráveis para abriga-la. Com a ecopolítica, o céu abre-se como um novo limiar para a vida.

   
  Apenas em 2013, quase 200 exoplanetas tiveram sua detecção reconhecida pela comunidade astronômica. A “The Extrasolar Planets Encyclopaedia” lista 1.047 exoplanetas detectados desde 1995, além de outros 3.600 candidatos que aguardam confirmação. A maior parte deles são planetas maiores que Júpiter, extremamente quentes, chamados de “gigantes gasosos”. No entanto, os que mais interessam aos astrônomos são os que foram detectados em menor número: planetas que, por possuírem características semelhantes às da Terra, poderiam abrigar a vida.

 

Após o anúncio da evidência de planetas extrasolares ao redor de pulsares no começo dos anos 1990, o primeiro exoplaneta orbitando uma estrela semelhante ao nosso Sol foi detectado em 1995. Nomeado de 51 Pegasi b, o exoplaneta que orbita a estrela 51 Pegasi, a 50 anos-luz da Terra, na constelação de Pégaso, é um gigante gasoso, com uma massa 300 vezes maior que a da Terra e temperaturas em torno de 1.200°C, quente demais para permitir a vida.

   
  A “descoberta” de um exoplaneta não se dá por métodos que envolvem preferencialmente a sua visualização direta. Dos mais de mil detectados até hoje, apenas 44 foram detectados por imagem. Ao contrário das estrelas que brilham, os planetas são escuros e podem no máximo refletir a luz ou o calor que recebem dos astros brilhantes. Quando se encontram a longínquas distâncias, eles são invisíveis mesmo para potentes telescópios ópticos.

 

É por isso que no lugar do verbo “descobrir”, usado no sentido de “avistar”, nos caso de exoplanetas emprega-se o verbo “detectar”. Os exoplanetas são detectados por métodos de observação, dos quais os principais são o trânsito e a velocidade radial, que se baseiam em diversas medições de como o movimento, a velocidade e a luminosidade das estrelas são afetados pelo efeito gravitacional ou pela posição dos planetas que as rodeiam.


Mais de uma centena de planetas extrasolares haviam sido detectados quando a primeira foto de um exoplaneta foi divulgada em 2004. O planeta 2M1207b orbita a estrela anã marrom 2M1207, na constelação de Centauro, a 230 anos-luz da Terra. O exoplaneta teve sua imagem registrada com o auxílio de uma câmera infravermelha de um dos telescópios do Very Large Telescope (VLT), do European Southern Observatory (ESO), localizado no deserto de Atacama, no Chile. Este planeta, com massa entre3 a 10 vezes a de Júpiter, é extremamente quente (1.300°C). Apesar de possuir um ambiente inóspito para a vida, seu espectro infravermelho indicou a presença de moléculas de água em sua atmosfera.

 

A análise da composição química da atmosfera de exoplanetas é fundamental para saber se um planeta pode permitir o surgimento de vida. Ela já era feita desde 2001, quando, por meio do Telescópio Espacial Hubble, detectou-se a presença de sódio na atmosfera de HD 209458 b, apelidado de Osíris, localizado a 150 anos-luz da Terra, na constelação de Pégaso. Em 2003, astrofísicos encontraram oxigênio e carbono em sua atmosfera e, em 2007, a presença de vapor de água. Se pudesse ser visto, Osíris se pareceria mais com um cometa do que com um planeta. Por estar muito próximo de sua estrela, o gigante gasoso está perdendo sua atmosfera devido aos ventos e radiações que emanam de sua estrela, o que faz com que sua aparência lembre a de um cometa.

 

Sob o regime do inacabado, a sociedade de controle afirma um saber sobre o universo que não para de se expandir desde a explosão do “átomo primordial”, o Big Bang. Para produzir conhecimento sobre o universo em expansão, emergiu uma ciência astronômica que se utiliza de tecnologias computo-informacionais para perscrutar o cosmos, descobrindo distantes galáxias, estrelas e outros objetos celestes, ou então, investigando a atmosfera e a composição química dos astrospara encontrar planetas habitáveis.

 

 

Longe (tele) observar (scopio)

 
  Sem os grandes telescópios contemporâneos seria impossível localizar os exoplanetas e conhecer suas características físicas e químicas para encontrar uma nova Terra.
 
  Desde a luneta de Galileu, no século XVII, o uso de instrumentos ópticos tem potencializado a visão humana na observação astronômica. Com a aplicação de espelhos no lugar de lentes, técnica introduzida por Isaac Newton, os telescópios refletores adquiriam cada vez maior tamanho e precisão.

 

No século XIX, com a aplicação da fotografia na astronomia, o olho humano passou a ser substituído por placas fotográficas no registro das imagens. O primeiro observatório a contar com esta novidade foi Monte Wilson, erguido em 1908 nas proximidades a cidade californiana de Pasadena (EUA). Além de placas fotográficas, o Observatório de Monte Wilson foi equipado com o espectroscópio, aparelho que fornece informações sobre composição química, temperatura, densidade e velocidade de objetos remotos no universo, e o primeiro interferômetro óptico, instrumento que mede com mais precisão as dimensões e as distâncias das estrelas. Foi neste observatório que o astrônomo Edwin Hubble fez a maior parte das observações das nebulosas localizadas fora da Via Láctea, cujas espectroscopias o permitiram provar empiricamente que o universo estava em expansão.

 
  Uma maior capacidade de observação do universo seria alcançada com o desenvolvimento do dispositivo de Carga Acoplada (Charge-Coupleddevice), o CCD, inventado na década de 1970 e atualmente disponível em máquinas fotográficas digitais, que utiliza microchips para processar a luz em sinais eletrônicos, os pixels.

 

Este dispositivo foi implantado na década de 1990 em um dos primeiros grandes telescópios contemporâneos. Erguido sobre um vulcão inativo no monte Mauna Kea (Havaí), a uma altura de 4. 205 metros, o Observatório W. M. Keck possui dois telescópios: o Keck I e o Keck II. Cada um deles possui um conjunto de pequenos espelhos que reunidos formam um grande espelho de 10 metros de diâmetro. Vários exoplanetas foram descobertos neste observatório.

 
  Os grandes telescópios posteriores aos gêmeos Keck seguiram a tendência de ser instalados em locais remotos e inabitados do planeta que reunissem características climáticas e geográficas propícias para a observação astronômica. Regiões de elevadas altitudes, com grandes montanhas ou então desérticas, distantes da luminosidade dos centros urbanos, passaram a ser as preferencias para a construção de observatórios. Dos locais com estas características, destacam-se pelo número de observatórios instalados o Havaí e o deserto do Arizona, nos Estados Unidos, e a região desértica do norte do Chile.

 

 

Chile: os olhos abertos para o universo

 
  Atualmente, 40% da observação astronômica mundial é realizada de observatórios localizados no Chile. Em 1968, inaugurou-se o Observatório Interamericano de Cerro Tololo, a 2.200 metros de altitude, nas proximidades de La Serena, resultado de um consórcio entre universidades dos Estados Unidos e do Chile.

 

Depois, em 1976, o European Southern Observatory (ESO) construiu, também nos arredores de La Serena, o Observatório de La Silla sobre uma montanha de 2.400 metros. Ao maior dos telescópios instalados em La Silla, de 3,6 metros de diâmetro, foi acoplado, em 2002, um dos mais modernos espectrômetros denominado HARPS, sigla em inglês para designar “Buscador de Planetas por Velocidade Radial de Alta Precisão”. Em nove anos, o HARPS foi responsável pela detecção de mais de 50 exoplanetas.

 

O Very Large Telescope (VLT) é outro projeto do ESO instalado no Chile. De 1998 a 2001, o Observatório do Cerro Paranal, localizado a 2.635 metros de altitude no deserto do Atacama, permitiu a observações de astros e outros objetos em ondas que vão do ultravioleta, passando pela luz visível, até o infravermelho. Foi em Cerro Paranal que uma equipe de astrônomos franceses e alemães provou a existência de um buraco negro no centro da Via Láctea.


O ESO pretende agora construir o seu primeiro “telescópio extremamente grande” até 2018. Trata-se do EuropeanExtremelyLarge Telescope (E-ELT), no qual um conjunto de mais de 900 pequenos elementos hexagonais vão compor o equivalente a um espelho de 39,3 metros. Ele será construído sobre o Cerro Armazones, a 3.060 metros de altitude, no deserto do Atacama. Com imagens cem vezes mais precisas do que as obtidas atualmente, os astrofísicos acreditam que o E-ELT permitirá observações da atmosfera de exoplanetas e permitirá encontrar mais facilmente planetas de tamanho semelhante ao da Terra.

 

Neste ano, o maior radiotelescópio do planeta, o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) foi finalizado após a instalação de suas 66 antenas na Planície Chajnantor, a mais de 5.000 metros de altitude, no deserto do Atacama. Desenvolvido conjuntamente pela Europa, Estados Unidos, Taiwan, Japão e Chile, o ALMA detecta comprimentos de radiação que são invisíveis ao olho humano, que ficam entre o infravermelho e as micro-ondas. Com este imenso radiotelescópio, os astrônomos pretendem estudar como nascem e evoluem estrelas e galáxias e observar a distribuição de diferentes moléculas pelo universo. Em funcionamento parcial desde 2011, o ALMA permitiu naquele ano observar a colisão de duas galáxias a 70 milhões de anos luz da Terra, na galáxia do Corvo.

 

 

Exoplanetas habitáveis

 
  Mediante estes avanços tecnológicos na observação do universo, astrônomos e astrofísicos passaram a se concentrar na busca de exoplanetas parecidos com a Terra: de formação rochosa, tamanho próximo do nosso planeta e que estejam localizados a uma distância de sua estrela equivalente à que a Terra se encontra do Sol, na chamada zona habitável, onde possivelmente as temperaturas variem em torno das encontradas na Terra e seja possível encontrar água em estado líquido, características fundamentais para a vida.

 

A detecção do primeiro planeta extra solar similar à Terra ocorreu em 2006, a partir de observações feitas no Observatório de La Silla, no Chile. O planeta OGLE-2005-BLG-390Lb é de tipo telúrico, ou seja, possui núcleo e superfície rochosos e atmosfera como a Terra, mas uma massa 3 a 11 vezes maior que ela e, por isso, é chamado de super-Terra. Localizado a 22 mil anos-luz, na constelação de Escorpião, este exoplaneta orbita ao redor de uma anã vermelha. OGLE-2005-BLG-390Lb, apelidado de Hoth, é um planeta frio, com temperaturas de -220°C. Embora seja mais frio que Plutão, até então, Hoth era o exoplaneta cujas características mais se aproximavam da Terra, ao contrário dos mais 170 gigantes quentes detectados até aquele momento.

 

Mais uma vez, o Observatório de La Silla, do ESO, graças ao espectrômetro HARPS, fez em 2007 uma importante detecção na busca de planetas extrasolares que poderiam abrigar a vida. Uma equipe de astrônomos europeus anunciou a detecção da super-TerraGliese 581c, no sistema da estrela Gliese581, uma anã vermelha localizada na constelação de Libra, a 20,5 anos-luz. Gliese 581c está na zona habitável de seu sistema estelar composto por seis planetas e sua temperatura poderia oscilar entre 0°C e 40°C, o que permitiria a presença de água em estado líquido na sua superfície.

 
  No entanto, outro planeta do sistema Gliese 581 chamou ainda mais a atenção dos astrônomos. Detectado em 2010, a partir de observações do Observatório W. M. Keck, no Havaí, e do Observatório de La Silla (ESO), no Chile, Gliese 581g também se encontra na zona habitável de seu sistema estelar é considerado o mais “potencialmente habitável” exoplaneta “descoberto”.

 

No final de 2010, mais de 500 exoplanetas já haviam sido detectados. A busca feita a partir dos grandes telescópios localizados na superfície da Terra foi reforçada do espaço, desde 2003, pelo Telescópio Espacial Hubble. Em 2003, foi lançado pela NASA o telescópio espacial Spitzer. Em 2006, a Agência Espacial Europeia colocou em órbita o satélite COROT, dedicado exclusivamente à detecção de explonanetas, conseguindo identificar 22 deles.

 

Em 2009, o Telescópio Espacial Kepler da NASA entrou em operação. Até 2013, ele já havia detectado mais de 3.600 potenciais exoplanetas. Dentre eles está o Kepler-62e, detectado em abril de 2013. Trata-se de mais uma super-Terra, com um tamanho 1,6 maior que o nosso planeta, localizado no sistema da estrela Kepler-62, a 1.200 anos-luz da Terra, na constelação de Lira. O exoplaneta está na zona habitável de sua estrela e acredita-se que tenha uma composição rochosa, recoberta por oceanos, o que o tornou o principal candidato a ser uma nova Terra.

 
  A grande quantidade de exoplanetas já detectados formam bancos de dados que concentram as informações coletadas das últimas duas décadas de exploração exoplanetária. Com base nestes dados, desde 2001, o Laboratório de Habitabilidade Planetária (PHL), da Universidade de Porto Rico, em Arecibo, produz o Catálogo de Exoplanetas Habitáveis que identifica planetas que poderiam ser objeto de estudo para a busca de vida ou potenciais planetas habitáveis.

 

Neste catálogo, os exoplanetas são classificados segundo alguns índices de habitabilidade, como o Earth Similarity Index – ESI (Índice de Similaridade com a Terra), o Habitable Zones Distance – HZD (Distância de Zonas Habitáveis) e o Global PrimaryHabitability – GPH (Habitabilidade Primária Global). Variáveis como o raio, a densidade, a velocidade de escape da atmosfera e a temperatura da superfície do planeta são avaliados para se encontrar aquele que seria o planeta mais parecido com a Terra.

 

Na última atualização do Catálogo de Exoplanetas Habitáveis, de 05 de dezembro de 2013, Gliese 667C c e Kepler-62e possuem o maior índice de similaridade com a Terra, ambos com 0,83. A exemplo do que ocorre na Terra, onde proliferam índices como o de Desenvolvimento Humano (IDH) e o de Felicidade, que procuram medir a qualidade da vida, a busca pela vida em outras partes do universo ou por planetas habitáveis não escapa desta racionalidade que tenta fazer da vida algo que possa ser mensurado e “ranqueado”.

 

 

 

Marte e a vida que sumiu

 

Se alguma civilização extraterrestre estivesse a procura de planetas semelhantes à Terra e dispusesse de tecnologias equiparáveis as nossas, Marte seria considerado um planeta potencialmente habitável. Apesar de ter metade do diâmetro da Terra, Marte é um planeta rochoso, com uma fina atmosfera e temperaturas que variam de -143 °C a 35 °C. Ele se encontraria na zona habitável do sistema solar e dados apontariampara a existência de água, mas não em estado líquido.
   
Marte sempre despertou o interesse dos humanos. Conhecido desde a antiguidade, observações de sua superfície com telescópiono século XIX levantaram a hipótese de Marte ser cortado por canais, que mais tarde se revelou resultar de ilusão de óptica. O astrônomo amador estadunidense Percival Lowell chegou a observar 200 canais em Marte e lançou a ideia de que uma civilização inteligente os teria construído.

 

Desde o início da exploração espacial na segunda metade do século XX, Marte é um dos planetas que mais recebeu sondas enviadas da Terra. Nos anos 1970, as sondas espaciais Viking 1 e 2, da NASA, fizeram cerca de 50 mil imagens do planeta que confirmaram se tratar de um planeta desértico. As análises das sondas sobre o solo marciano não foram conclusivas quanto à presença ou não de atividade biológica.

 

Nos anos 1990, mais uma missão não tripulada dos Estados Unidos, a Pathfinder, voltou a Marte. Só que desta vez levou para superfície do planeta o robô Sojourner que, por mais de 30 dias, recolheu informações e imagens. Depois deste robô, a NASA enviou mais três: o Spirit e o Opportunity, em 2003, dentro da missão Mars Exploration Rovers e, em 2012, o Curiosity, pela missão Mars Science Laboratory.

 

Ao analisar amostras do solo de Marte em 2007, o robô Spirit encontrou moléculas de água, confirmando a existência de água no planeta como havia sido indicado anteriormente por dados obtidos por radar em 2005 e, posteriormente, reconfirmado pela sonda Phoenix, que identificou água na forma de gelo no solo marciano em 2008.

 

Recentemente foi a vez do robô Curiosity, que possui o tamanho de um carro, encontrar indícios da existência de água no planeta vermelho. Logo que aterrissou, o robô Curiosity identificou um local que, no passado, poderia ter sido o leito de um riacho. As amostras dasuperfície mostraram que rochas continham argila formada em um ambiente aquoso. Além disso, foram encontrados elementos químicos como nitrogênio, hidrogênio, oxigênio, fósforo, enxofre e carbono, essenciais para o desenvolvimento de bactérias ou outros micro-organismos. Ainda não é possível afirmar que exista vida em Marte, mas estas evidências permitiram aos cientistas concluírem que ele já foi um planeta habitável no passado.

 

O que teria acontecido com Marte e a vida nele? Está é a pergunta que guiará as próximas investigações sobre nosso vizinho. Para tanto, em novembro de 2013, uma nova sonda estadunidense decolou do Cabo Canaveral para estudar especificamente a atmosfera de Marte. Também em novembro, a Índia lançou sua primeira sonda para investigar a atmosfera marciana, que se concentrará na busca de evidências da existência de metano em Marte, uma substância fortemente vinculada à vida tal como conhecemos na Terra.

 

 

 

 

 

*Leandro Siqueira é doutorando em Ciências Sociais na PUC-SP, com bolsa FAPESP, e pesquisador no Nu-sol e no Projeto Fapesp Ecopolítica."

 
nu-sol
 
DTI-NMD

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