Os cientistas não confirmaram nenhuma lua em outros sistemas planetários.
Apesar das inúmeras tentativas, os astrônomos ainda não confirmaram a detecção de um exomoon, uma lua orbitando um planeta ao redor de uma estrela distante. Isso é apenas um caso de azar ou as luas são mais raras do que pensávamos?
Uma nova pesquisa sugere que uma razão pela qual não confirmamos a detecção de um exomoon é que nossos métodos de detecção favorecem planetas maiores mais próximos de suas estrelas, que são muito menos propensos a hospedar luas em órbitas estáveis.
Faça a dança do trânsito
Encontrar exoplanetas, ou planetas orbitando outras estrelas, é bastante simples. É apenas uma questão de ter uma tecnologia realmente boa, paciência e alguns momentos de sorte.
O processo é melhor realizado com telescópios orbitais, que não precisam lidar com coisas agravantes como a atmosfera e a luz do dia para arruinar as observações. A ideia é olhar para o máximo de estrelas possível, pelo maior tempo possível. Se um exoplaneta cruzar na frente da face de sua estrela, do nosso ponto de vista, o brilho dessa estrela diminuirá um pouco.
Ao procurar essa queda característica no brilho, podemos ver a evidência de um planeta distante sem nunca ter que visualizá-lo diretamente. Isso é chamado de método de trânsito, e com telescópios espaciais como o Telescópio Espacial Kepler da NASA e o Transiting Exoplanet Survey Satellite, descobrimos milhares de exoplanetas ao redor de estrelas próximas.
Exomoons são um pouco mais complicados. Para ver um exomoon, precisamos localizar um trânsito dentro de um trânsito. Precisamos ver a queda característica no brilho causada pela passagem de um planeta na frente da face de sua estrela, e precisamos que tudo dê certo para que uma lua também seja visível do nosso ponto de vista durante o trânsito. E porque as luas são muito menores do que os planetas, precisamos de alta sensibilidade e observações muito fortes para confirmar uma detecção.
Isso não é lua
Nos últimos anos, alguns candidatos e prováveis exomoons foram detectados, mas até agora nada foi conclusivo. E porque estamos ficando muito melhores em encontrar exoplanetas, temos que perguntar o seguinte: estamos deixando de confirmar as detecções porque não somos bons em encontrar exomoons, ou são relativamente raros?
Para ajudar a responder a essa pergunta, uma equipe de pesquisadores desenvolveu um conjunto de simulações para explorar muitos sistemas estelares hipotéticos para tentar descobrir quais configurações de sistemas planetários tinham as melhores chances de hospedar luas.
A equipe realizou simulação após simulação, estudando a estabilidade das órbitas de exomoon ao longo de 10 bilhões de anos. Para agilizar seu trabalho, eles analisaram uma configuração relativamente artificial, mas simplificada: um único planeta orbitando uma única estrela hospedando uma única exomoa. Embora este não seja um cenário realista, ele permitiu aos pesquisadores explorar uma ampla variedade de situações com facilidade, o que pode ajudar a formar a base para um trabalho futuro mais detalhado.
Nas simulações, a equipe variou a massa da estrela, a massa do planeta, a massa da lua e todas as distâncias orbitais entre elas para ver o que ficaria por aí a longo prazo e o que era apenas transitório.
Os pesquisadores descobriram que planetas próximos de suas estrelas, com órbitas menores que 10 dias, perdem suas luas quase imediatamente; a influência gravitacional da estrela-mãe é demais, e o planeta não consegue manter uma lua estável. Movendo-se para fora, independentemente da massa do próprio exoplaneta, as chances se tornam mais favoráveis, aumentando para uma chance de sobrevivência de 70% quando você atinge a órbita da Terra. O trabalho da equipe foi publicado recentemente no banco de dados de pré-impressão arXiv.
Essas descobertas se alinham com o que vemos em nosso próprio sistema solar. Os planetas mais internos, Mercúrio e Vênus, não hospedam luas. A Terra tem uma lua excepcionalmente grande (em proporção ao seu planeta-mãe), enquanto Marte tem dois asteróides capturados. Nos próximos bilhões de anos, Marte provavelmente perderá suas luas, enquanto a lua da Terra permanecerá um elemento permanente.
Quando os astrônomos caçam exomoons, eles estão jogando com as probabilidades. O método de trânsito funciona melhor quando o exoplaneta está perto de sua estrela-mãe; isso dá uma queda muito acentuada no brilho que é fácil de detectar. Portanto, não é nenhuma surpresa, de acordo com a nova pesquisa, por que não encontramos nenhuma exomoa: Nossas técnicas de localização de planetas são tendenciosas para descobrir planetas que estão mais próximos de sua estrela, e esses são os planetas menos prováveis de ter uma exomoa estável em órbita eles.
À medida que nossas técnicas e sensibilidades de instrumento melhoram, devemos encontrar mais e mais exoplanetas mais distantes de suas estrelas-mãe, e é aí que provavelmente iremos finalmente confirmar a existência de um exomoon. Investigar a prevalência e as propriedades das exomoons melhorará nossa compreensão não apenas de como outros sistemas solares se formam, mas também de como nossa própria casa surgiu.
Publicado em 22/07/2021 12h58
Artigo original:
Estudo original: