Planetas Extrasolares
 

A visão artística do céu do planeta "C" que gira ao redor do pulsar  PSR B1620-26. Vemos o próprio pulsar e os planetas "A" e "B". A disposição das outras estrelas no céu são a critério do desenhista. Os fachos luminosos que saem dos pólos do pulsar são gases (compostos em sua maior parte de partículas menores que o átomo) arrancados da superfície da estrela pela ação do forte campo magnético.

 

Segundo a Extrasolar Planets Encyclopaedia (versão 20/04/2001) existem 60 estrelas cujas observações nos levam a crer que possuem planetas ao seu redor. Na figura abaixo, temos uma fração destas estrelas e seus respectivos companheiros.
 

Os sistemas descobertos até o momento fogem de nossa concepção familiar de Sistema Solar. Nestes, encontramos corpos massudos muito próximos da estrela. O melhor exemplo é  51 Peg, onde temos um planeta com pelo menos 0,44M_Júpiter com um semi-eixo maior inferior ao de Mercúrio . Modelos de formação propõem que estes corpos teriam se constituído à partir de uma nuvem de gás e poeira a grandes distância da estrela. Com a ação do atrito (viscosidade) com o gás e poeira residual do disco, os planetas diminuíram suas distâncias a estrela até os valores observados atualmente.

Com algumas exceções, esta figura possui objetos cuja massa (quantidade de matéria presente no corpo isto é no planeta, estrela, pessoa, pedra, etc.) é menor que 13 massas de Júpiter. Acima deste valor, existe um mecanismo interno de geração de energia que ocorre em estrelas como o Sol. Este mecanismo conhecido como fusão nuclear (neste caso,  a queima do deutério) faz certos pesquisadores acreditarem que estes objetos não são mais planetas ou super-planetas e sim estrelas de um tipo conhecido como anã marrom. As anãs marrons são estrelas de diâmetros de algumas centenas de milhares de quilômetros e pouco brilhantes no visível. Os picos de suas emissividades ocorrem no infravermelho, dadas suas baixas temperaturas superficiais .

 

Técnicas de Detecção (algumas)

 

Astrométrica: técnica utilizada a mais de trinta anos nas primeiras tentativas de descoberta de planetas extrasolares. Limitações observacionais, levaram a conclusões errôneas sobre a existência de  planetas ao redor da Estrela de Barnard e de 61 Cygni. Consiste em observar a estrela, registrando suas coordenadas no céu, durante um longo intervalo de tempo (meses, anos). Quando da existência de um ou mais planetas, as coordenadas da estrela oscilam de uma forma periódica (que se repete após a passagem de um certo período de tempo dado o fato do sistema estrela-planeta(s) orbitarem um centro de massa que pode não coincidir exatamente com o centro da estrela). Pela existência desta curva e subtração de possíveis freqüências sobrepostas, podemos obter o número de planetas, período orbital, massas dos planetas, etc. Atualmente, telescópios orbitais (HIPPARCOS) tem a capacidade  de atingir  uma precisão da  ordem de 0,001" nas coordenadas. Esta precisão é  a requerida para detecção de corpos com massas iguais as de Júpiter ou superiores orbitando estrelas distantes algumas dezenas de anos-luz do Sol.

Velocidade Radial: Técnica utilizada na grande maioria das detecções feitas na atualidade. Os planeta(s) interagem gravitacionalmente com a estrela, alterando sua velocidade radial (velocidade orbital ao redor do centro galáctico projetada na direção de visada do observador)  de uma maneira periódica de acordo com a posição do(s) planeta(s) na sua(s) órbita(s). A obtenção da curva de velocidade consiste  em observar uma linha (associada a um elemento químico) no espectro da estrela candidata e compara-la com a mesma obtida em laboratório. O comprimento de onda/freqüência varia periodicamente como resultado do efeito Doppler, que tem dependência com a velocidade radial. A limitação é a não obtenção direta da massa  e sim o produto deste parâmetro com o seno da inclinação da órbita(s) do(s) planeta(s) em relação a linha de visada.

Trânsito (fotometria): Consiste em registrar a passagem do companheiro invisível em frente ao disco da estrela candidata. A passagem é reconhecida quando ocorre uma diminuição ou aumento* do fluxo da estrela com o tempo. A mudança de fluxo é estudada afim de serem excluídas aquelas relacionadas com a variação da produção de energia (estrela variável). Esta técnica foi utilizada no ano 2000 na possível detecção de um companheiro invisível de HD 209458.

Timing: Usada na  possível descoberta de planetas que orbitam pulsares. Consiste na verificação da existência de variações no período de precessão (movimento que, por exemplo, o pião faz além daquele de rotação em torno de seu próprio eixo) do pulsar. Estas variações são associadas a interação gravitacional do(s) planeta(s) com o pulsar, ao longo de sua(s) órbita(s).

*aumento ou diminuição pode ser vinculado ao fluxo da cauda formada pelos gases ionizados da atmosfera planetária. Esta cauda é soprada pelo vento estelar e pode existir em sistemas onde o planeta esta bem próximo da estrela como em 51 Peg

Planetas que orbitam pulsares

  1. PSR 1257+12
  2. PSR B1620-26

Podemos destacar também, a possível existência de planetas ao redor de um tipo de estrela conhecida como pulsar. Os pulsares são estrelas de pequenas dimensões (próxima de 10km); que giram extremamente rápido em torno de seu eixo (próximo de um milésimo de segundo) e que possuem um campo magnético muito intenso (milhares de vezes maior que o do Sol) . Estas estrelas são os restos de estrelas de muita massa que sofreram explosões de Supernova. Estas explosões lançam violentamente grande parte do material que compunha a estrela para bem longe da posição inicial, a um velocidade de várias dezenas de quilômetros por segundo (km/s). A existência destes planetas é surpreendente e evidentemente não existe um consenso na comunidade científica em relação a este assunto.

Vida

Nos não temos evidências da existência de vida nestes planetas. Se existir, provavelmente não terá nenhum equivalente com os seres vivos existentes na Terra. Estes hipotéticos seres teriam que viver em suspensão na atmosfera (no caso dos planetas da lista acima que seriam Júpiter grandes - planetas gasosos) em uma faixa de altitude onde haveria um temperatura adequada para a atividade biológica (usando como referencial os seres vivos existentes na Terra). Estas formas de vida ainda deveriam tomar o devido cuidado para não serem levadas para regiões mais altas (frias) ou baixas (mais quentes) na atmosfera pelos fortes ventos (movimentos convectivos – a borbulha que aparece no fundo de uma panela cheia de água fervente) presentes nestes planetas gasosos. No caso dos planetas que giram ao redor dos pulsares, estes seres deveriam ter um blindagem contra a radiação nociva emitida por este tipo de estrela. Uma vantagem é a geração de energia: os seres destes planetas poderiam obter toda a energia necessária as suas necessidades básicas (ligar lâmpadas, microondas, geladeira, aquecimento, etc.) apenas estendendo fios de cobre com configurações e orientações adequadas (Lei de Faraday) na superfície dos planetas.
 
 
 

Disposição de estrelas que possivelmente possuem planetas/super-planetas/anãs marrons. Vemos que eles estão distribuídos quase que por igual por todo o céu visível da Terra (neste caso o céu visível do hemisfério norte – veja a Ursa Menor bem no centro da carta) . As observações de estrelas visíveis no hemisfério sul forneceram um resultado equivalente.


 

Planetas que possivelmente giram ao redor do pulsar PSR B1620-26 comparados com as distâncias e tamanhos dos planetas Mercúrio, Vênus e Terra do Sistema Solar. Os planetas "A","B" e "C" do pulsar PSR B1620-26 estão mais próximos da estrela que os planetas Mercúrio, Vênus e Terra em relação ao Sol . Os planetas "B" e "C" são um pouco maiores que a Terra e Vênus (entre duas a três vezes a massa terrestre). O planeta "A" tem dimensões equivalentes as da nossa Lua. Este gráfico esta em uma escala que respeita a proporção dos dimensões dos planetas nos dois sistemas mas não as distâncias até a estrela e seus próprios diâmetros. A unidade de distância é a Unidade Astronômica (UA), que é a distância da Terra ao Sol que é bem próxima de 150.000.000km.

 

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