Avatares Pandora da vida real? Astrônomos procuram na galáxia luas habitáveis

Tal como Saturno é rodeado por centenas de luas em forma de globo, os planetas gigantes da Via Láctea podem estar rodeados por exoluas exóticas, incluindo algumas que são habitáveis, prevêem os astrónomos. (Foto de Space Frontiers/Hulton Archive/Getty Images)

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Os astrônomos estão em contagem regressiva para usar o recém-lançado Telescópio Espacial Romano para escanear a Via Láctea em busca de luas alienígenas que possam ser habitáveis, diz um dos principais cientistas do telescópio.

O professor B. Scott Gaudi, que lidera uma equipe que lidera o Roman Galactic Exoplanet Survey da NASA, disse-me em uma entrevista que a galáxia provavelmente hospeda trilhões de luas alienígenas, com algumas orbitando nas zonas temperadas perfeitas de sua estrela propícias à vida.

“No nosso próprio Sistema Solar”, diz ele, “todos os planetas gigantes têm muitas luas”, e a NASA estima que possa haver 400 mil milhões de sistemas estelares espalhados pela Via Láctea.

Durante a próxima pesquisa galáctica, utilizando a câmara mais poderosa e avançada já lançada no espaço, os astrónomos poderão descobrir até 200.000 planetas, prevê Gaudi, incluindo planetas flutuantes e luas que foram ejectadas do seu sistema estelar.

Gaudi, professor Thomas Jefferson de Descoberta e Exploração Espacial na Universidade Estadual de Ohio, me disse que sua equipe procurará luas habitáveis ​​em setores próximos da galáxia.

Premiado com a Medalha de Liderança Pública Extraordinária da NASA em reconhecimento à sua “excelente liderança como Presidente do Grupo de Análise do Programa ExoPlanet, tendo impacto significativo na busca da NASA por exoplanetas e vida no universo”, Gaudi provavelmente estará na vanguarda global na condução dessas pesquisas.

Num artigo inovador de sua autoria, intitulado “Predictions of the Nancy Grace Roman Space Telescope Galactic Exoplanet Survey. Detectabilidade de Exoluas Gigantes de planetas gigantes de ampla separação”, disse ele: “A presença de uma exolua pode impactar a habitabilidade de seu planeta hospedeiro e as próprias exoluas podem ser habitáveis.”

A Lua da Terra, disse-me ele, melhora a habitabilidade do planeta ao estabilizar a rotação do globo em seu eixo.

Sem este efeito, uma rotação instável poderia desencadear mudanças radicais no clima – até mesmo eras glaciais – que tornariam a Terra menos habitável.

Mas o contra-argumento, diz Gaudi, é que a rotação da Terra em torno do seu eixo foi desacelerada pela Lua ao longo dos últimos 4 mil milhões de anos.

Originalmente estima-se que a Terra girava muito mais rápido, completando um dia em cerca de 10 horas, o que teria tornado a sua rotação muito mais estável, tal como a estabilidade de um giroscópio aumenta com a sua velocidade.

“A detecção de luas com massas semelhantes às luas gigantes do nosso Sistema Solar é possível com Roman”, diz Gaudi, que escreveu uma torrente de artigos sobre a tecnologia de ponta e as futuras descobertas do Telescópio Espacial Romano.

Alguns astrônomos prevêem que, à medida que os telescópios espaciais se tornarem mais poderosos e sofisticados, eles poderão começar a detectar luas favoráveis ​​à vida que habitam estrelas próximas, como o fantástico mundo lunar flutuante Pandora, no filme de grande sucesso. avatar.

“Se Pandora existisse, poderíamos detectá-la e estudar a sua atmosfera na próxima década”, disse a astrofísica Lisa Kaltenegger num comunicado de imprensa emitido pelo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, onde ela trabalhava na altura.

“Até agora, as pesquisas planetárias detectaram centenas de objetos do tamanho de Júpiter em diversas órbitas”, acrescentou Kaltenegger, que é agora diretor do Instituto Carl Sagan da Universidade Cornell.

“Os gigantes gasosos, embora mais fáceis de detectar, não poderiam servir de lar para a vida como a conhecemos. No entanto, os cientistas especularam se uma lua rochosa orbitando um gigante gasoso poderia ser favorável à vida, se esse planeta orbitasse dentro da zona habitável da estrela.”

Assim como Júpiter hospeda anéis de satélites gigantes, ela previu que Saturnos e Júpiteres alienígenas também poderiam ser orbitados por luas titânicas.

“Algumas dessas (luas) podem ser do tamanho da Terra e capazes de reter uma atmosfera.”

Kaltenegger disse que as atmosferas de luas alienígenas podem ser examinadas através do espectrógrafo de um telescópio, que pode detectar elementos químicos ligados à vida, como oxigênio, ozônio e metano, juntamente com vapor de água.

Ela propôs que os astrônomos iniciassem essas buscas em Alfa Centauri, a apenas quatro anos-luz de distância, e sede do avatar lua Pandora.

Em um artigo fascinante que ela escreveu intitulado “Caracterizando Exo-Luas Habitáveis“, Kaltenegger previu que os astrônomos começarão em breve a detectar uma espiral de luas habitáveis. “A espectroscopia de transmissão de exoluas semelhantes à Terra é uma ferramenta potencial única”, disse ela, “para rastreá-las quanto à habitabilidade em um futuro próximo, especialmente para estrelas M (anãs).”

O professor Gaudi diz que apesar da descoberta de 6.000 exoplanetas que foram confirmados até agora, juntamente com o detecção recente de mais 10.000 luas candidatasrelativamente pouco se sabe sobre suas luas companheiras.

As luas dos gigantes gelados do Sistema Solar Exterior, diz ele, têm “órbitas que são aproximadamente circulares e coplanares ao equador do planeta, provavelmente indicando que foram formadas simultaneamente com o planeta num disco circunplanetário”.

A iminente pesquisa da Via Láctea pelos astrónomos do Telescópio Espacial Romano, acrescenta, poderá rapidamente aprofundar e expandir a compreensão da física da formação dos planetas e da lua em todo o cosmos.

Ele diz que os cientistas do Telescópio Romano usarão uma série de métodos para detectar exoplanetas e exoluas, incluindo a procura de trânsitos de planetas através da face da sua estrela, eclipsando parcialmente a sua luz num padrão repetido de órbitas.

Planetas próximos podem ser fotografados diretamente através da câmera de 300 megapixels de última geração do Telescópio Romano.

Alguns astrônomos também irão implantar o método mais experimental de microlentes gravitacionais derivado da Teoria Geral da Relatividade de Albert Einstein.

Depois de explicar como objetos massivos, como um aglomerado de galáxias, uma única galáxia ou mesmo uma única estrela, podem distorcer a estrutura do espaço-tempo, Einstein levantou a hipótese de que esses objetos poderiam formar lentes fantásticas que ampliam os sistemas estelares alinhados atrás deles.

Estas lentes colossais, semelhantes a telescópios, espalhadas fortuitamente pelo cosmos, podem ajudar os astrónomos a detectar e mapear galáxias distantes ampliadas gravitacionalmente.

Estrelas individuais podem ser usadas em microlentes gravitacionais para procurar planetas e até luas que estejam alinhadas e passem na frente de outra estrela.

O professor Gaudi me disse que a maioria das pesquisas será conduzida através da detecção de trânsitos em um sistema estrela-planeta-lua. Os trânsitos que ocorrem em sectores relativamente próximos da galáxia, diz ele, podem permitir aos cientistas usar espectrógrafos para observar a atmosfera de um planeta que passa, caracterizar a sua composição química e procurar potenciais biomarcadores como o oxigénio e o H20.

Embora as pesquisas de trânsito até agora tenham detectado principalmente planetas gigantes que orbitam de perto a sua estrela, diz Gaudi, o Telescópio Espacial Romano, combinado com o uso de microlentes, será capaz de detectar mais pequenos planetas rochosos, e potencialmente as suas luas, que orbitam mais longe da sua estrela hospedeira.

Seria possível capturar diretamente imagens de uma lua superdimensionada com a gigantesca câmera do telescópio?

Pode ser possível obter imagens diretas de luas gigantes com o Observatório de Mundos Habitáveis ​​da próxima geração, prevê Gaudi.

Uma das características marcantes do levantamento da galáxia pelo Telescópio Espacial Romano, disse-me Gaudi, é que os seus dados e o fluxo interminável de imagens serão divulgados livre e abertamente aos cientistas em tempo real, assim que forem recolhidos.

Gaudi diz que, ao realizar suas próprias pesquisas, planeja usar uma série de ferramentas de IA para filtrar e caracterizar os melhores candidatos a planetas e luas a partir de dados brutos e imagens.

Se a missão do Telescópio Espacial Romano for prolongada em cinco anos, isso poderá representar a oportunidade de realizar pesquisas mais refinadas de luas gigantes em torno de planetas gigantes no levantamento galáctico, diz ele.

Mas isso dependerá de quanto combustível o telescópio terá daqui a cinco anos. Pode ser possível reabastecer roboticamente o observatório, que já está equipado com um mecanismo de acoplamento para missões de serviço robótico, diz ele, para prolongar a sua vida útil até 2030.

Através de uma série de telescópios e pesquisas espaciais cada vez mais sofisticados, a NASA pretende, em última análise, ampliar os planetas habitáveis ​​à medida que procura bioassinaturas, ou vestígios de vida, e tecnoassinaturas, ou sinais de uma civilização avançadaBertrand Mennesson, vice-cientista do projeto do Telescópio Romano, me disse em uma entrevista recente.

Durante décadas, o Dr. Mennesson ajudou a liderar a busca por vida fora do mundo, depois de obter um doutorado em astrofísica e técnicas espaciais na Universidade de Paris VII.

Desde a virada do século, ele ajudou a orientar o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no desenvolvimento de uma sucessão de observatórios de ponta.

Enquanto ajudava na contagem regressiva do Telescópio Romano para o lançamento, ele também atuou como co-presidente científico do Grupo de Avaliação Técnica do Observatório de Mundos Habitáveis.

O telescópio Habitable Worlds de próxima geração, dizem os cientistas da NASA, se concentrará em encontrar doppelgängers da Terra que habitam a zona habitável de sua estrela.

O observatório futurista será capaz de obter imagens diretas de gêmeos próximos da Terra, à medida que os fótons do sol ricocheteiam na superfície planetária e passam pela atmosfera.

À medida que examina a galáxia, o Observatório de Mundos Habitáveis ​​irá procurar “a fração dos planetas que são habitáveis, e a fração desses planetas habitáveis ​​sendo realmente habitados”, disse-me o Dr. Mennesson.

“Projetaremos missões futuras para responder objetivamente se a vida como a entendemos é rara ou comum na vizinhança solar.”

O supertelescópio dos Mundos Habitáveis, diz ele, irá procurar bioassinaturas “que possam indicar que a vida, tal como a entendemos, existe”.