Artigo interessante publicado no blog Mensageiro Sideral:
Bilhões de planetas na zona habitável
SALVADOR NOGUEIRA
Para cada estrela no Universo, deve haver entre um e três planetas em sua zona habitável — a região nem muito quente, nem muito fria, que permite a presença de água em estado líquido na superfície. É basicamente a condição essencial para a existência de vida. Apenas na Via Láctea, a nossa galáxia, são cerca de 200 bilhões de estrelas. Faça as contas e pare para pensar no que isso significa, só por um instante.
Pensou? Agora vamos em frente. A estimativa extraordinária acaba de ser apresentada por um trio de astrônomos na Austrália e na Dinamarca, aliando alta tecnologia do século 21 — dados do satélite Kepler — a ciência do século 18.
É isso mesmo que você leu. Ciência do século 18. Faz algum tempo que os astrônomos Charley Lineweaver e Timothy Bovaird, da Universidade Nacional Australiana, andam brincando com um conceito conhecido como a relação de Titius-Bode. Ela foi descoberta em 1766 por Johann Titius e popularizada por Johann Bode em 1772, numa época em que apenas um sistema planetário era conhecido: o nosso. A dupla notou que as órbitas dos planetas pareciam obedecer a uma regra matemática simples.
Olhe para esta sequência de números:
0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384…
À exceção dos dois primeiros, todos os outros são o dobro do anterior. Baba. Agora, mais uma operação matemática simples. Some 4 a todos eles. Terminamos com:
4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196, 388…
Agora divida tudo por dez. E eu juro que esta é a última conta que você vai precisar fazer aqui hoje. Pois agora, como num truque de mágica, você pode usar esta sequência para prever as distâncias médias que cada um dos planetas do nosso Sistema Solar guarda do Sol, em unidades astronômicas (UA). Uma unidade astronômica é, por definição, a distância média da Terra ao Sol, cerca de 150 milhões de km. Mas veja como (quase) tudo se encaixa.
| Planeta | Distância T-B (UA) | Distância real (UA) |
| Mercúrio | 0,4 | 0,39 |
| Vênus | 0,7 | 0,72 |
| Terra | 1,0 | 1,00 |
| Marte | 1,6 | 1,52 |
| Ceres (cinturão de asteroides) | 2,8 | 2,77 |
| Júpiter | 5,2 | 5,20 |
| Saturno | 10,0 | 9,54 |
| Urano | 19,6 | 19,20 |
| Netuno | 38,8 | 30,06 |
Note que, quando Titius e Bode primeiro revelaram essa estranha coincidência, a posição entre Marte e Júpiter estava vazia, e o último planeta conhecido era Saturno. Não só Urano, descoberto em 1781, seguia bem de perto a tal regra, como o astrônomo Giuseppe Piazzi encontraria, em 1801, o planeta anão Ceres (feito famoso recentemente pela espaçonave Dawn) bem onde a singela relação matemática sugeriria a possível presença de alguma coisa.
Acabou que eram algumas coisas — havia um cinturão de asteroides inteiro naquele espaço, o que roubou parte da magia da previsão. E Netuno, o oitavo planeta, descoberto em 1846, também não seguia de perto a regra, o que acabou levando os astrônomos a tratá-la como nada mais que uma grande, enorme, imensa coincidência.
SÓ QUE NÃO
Lineweaver e Bovaird parecem determinados a reabilitar a velha relação, usando para isso os planetas fora do Sistema Solar. Em 2013, o Mensageiro Sideral descreveu um trabalho da dupla que demonstrava que uma versão genérica da regra de Titius-Bode (em que os parâmetros iniciais e de multiplicação variam) parecia se encaixar incrivelmente às arquiteturas dos sistemas multiplanetários descobertos até então.
À moda dos astrônomos do século 18, os australianos então usaram os espaços “vazios” indicados pela regrinha para “prever” a existência de 141 exoplanetas ainda não descobertos em sistemas previamente estudados.
Em seguida, outros astrônomos foram procurá-los, fuçando nos dados públicos do satélite Kepler, o caçador de planetas da Nasa. De 97 planetas previstos pela dupla da Austrália, Chelsea Huang e Gáspár Bakos, da Universidade de Princeton, puderam encontrar apenas cinco. E um sexto que parecia estar ligeiramente no lugar errado, a julgar pela previsão. Na opinião deles, uma confirmação de só cinco planetas, em meio a 97, é muito pouco para redimir a relação de Titius-Bode. “A taxa de detecção está aquém do limite inferior do número esperado, o que indica que o poder de previsão da relação de Titius-Bode é questionável”, escreveram.
Ainda assim, o fato de que cinco planetas candidatos foram descobertos desse modo e estavam todos onde a regrinha sugeria que deveriam estar ainda deixa uma ponta de dúvida (sobretudo porque o sexto, que não obedeceu à relação, se mostrou bem esquisito). Por isso, Lineweaver e Bovaird voltaram à carga, aliados a Steffen Jacobsen, da Universidade de Copenhague.
VIÉS DE SELEÇÃO
O novo estudo leva em conta uma amostra ainda maior de sistemas multiplanetários descobertos, mas que parecem “incompletos”, a julgar pela relação de Titius-Bode. E analisa os achados de Huang e Bakos sob a perspectiva de qual deveria ser a taxa de sucesso esperada, chegando à conclusão de que era mais ou menos isso mesmo: 5% das previsões. Afinal, há várias limitações de tamanho dos planetas e de alinhamento dos sistemas que impedem a detecção da maior parte dos planetas “perdidos”.
“Eu considero a detecção de 5% uma evidência de apoio interessante para nossas previsões, porque é isso mesmo que se deveria esperar”, disse Lineweaver ao Mensageiro Sideral. “Também é importante considerar o fato de que todos os outros pesquisadores que estão analisando os sistemas multiplanetários do Kepler sem usar nossas previsões só conseguiram achar dois novos exoplanetas, e esses dois também são consistentes com nossas previsões.”
Na nova lista, os astrônomos foram mais cautelosos, limitando-se a sistemas cuja inclinação favoreça mais a detecção dos planetas “previstos”. No total, eles apresentam 228 mundos “perdidos” em torno de 151 estrelas e fazem uma afirmação ousada, ao prever a taxa desses planetas que deve ser encontrada numa análise mais cuidadosa dos dados brutos do Kepler: 15%.
120 BILHÕES DE TERRAS?
O que nos leva de volta ao começo da história. Se Lineweaver e seus colegas estiverem certos, e a relação de Titius-Bode for mesmo uma boa pista de como se configuram as arquiteturas dos sistemas planetários, juntando as descobertas já confirmadas do Kepler às previsões, cada estrela deve ter em média entre um e três planetas na zona habitável de sua estrela. E logo saberemos se isso está mesmo certo, porque os astrônomos australianos já estão mais uma vez fuçando os dados do satélite em busca das confirmações — e elas devem ser representativas do estado geral dos planetas em toda parte.
“Nosso resultado de um a três planetas é baseado somente nos sistemas descobertos pelo Kepler. Contudo, baseando-nos nas formas mais plausíveis de corrigir os efeitos de seleção do satélite, a evidência favorece fortemente a ideia de que todas as estrelas têm sistemas planetários e que esses sistemas são provavelmente quase todos multiplanetários. Fingir que tudo que o Kepler é capaz de ver é tudo que existe é irrealista.”
O argumento de Lineweaver faz todo sentido. Para detectar planetas, o sistema precisa estar de tal modo alinhado que esses mundos passem periodicamente à frente de suas estrelas com relação ao satélite. Como esses alinhamentos se distribuem aleatoriamente, sabemos que o Kepler só é capaz de, na melhor das hipóteses, detectar 5% dos sistemas existentes numa dada região do céu, e mesmo assim só a poucos milhares de anos-luz de distância. Ou seja, tudo de fascinante que foi descoberto pelo satélite até agora representa 5% do que existe naquela pequena região do céu, e só nas vizinhanças mais próximas do Sistema Solar.
Importante ressaltar que a relação de Titius-Bode não diz nada sobre o tamanho dos objetos que ocupam as faixas indicadas. O que significa dizer que nem todos os planetas presentes na zona habitável de suas estrelas serão rochosos, como a Terra. Em seu novo artigo, publicado no periódico “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”, Lineweaver e seus colegas estimam que um terço desses mundos sejam de fato rochosos (com no máximo 1,5 diâmetro terrestre). Ainda assim, quando você multiplica 2 (média de planetas por sistema) por 0,3 (percentual de planetas rochosos) por 200 bilhões (estimativa do número de estrelas na Via Láctea), terminamos com nada menos que 120 bilhões de mundos similares em composição à Terra e posicionados numa região do sistema planetário compatível com a presença de água líquido — requisito essencial para a vida.
É um pensamento tão assustador quanto encantador. Como não perder algum tempo refletindo sobre esses números e imaginando a incrível variedade de sistemas existentes lá fora? A cada momento descobrimos algo incrível sobre os diversos mundos que orbitam o nosso Sol, aqui no quintal de casa. Imagine isso multiplicado por centenas de bilhões, só para a nossa Via Láctea. E então imagine centenas de bilhões de galáxias como a nossa. Este é o Universo em que vivemos. Não dá para não se apaixonar. E tenho certeza de que Titius e Bode teriam ficado encantados com tudo isso, estivessem aqui conosco.
