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Como a NASA pesquisa novos planetas e como eles os encontram?

Às vezes, tomamos por certo todas as coisas que sabemos sobre o nosso sistema solar. Depois de séculos de intrépida exploração e avanços científicos, agora temos nove (errados, oito! Desculpem, Plutão) planetas em nossa própria Via Láctea.

Também entendemos por que o sol nasce e se põe, quais são as 'estrelas cadentes' e como a lua afeta as marés. No entanto, por tudo o que sabemos e todo o tempo que nos levou a aprendê-lo, ainda estamos apenas arranhando a superfície da exploração espacial.

À medida que preenchemos o mapa cósmico do nosso próprio sistema solar com os planetas próximos, os cientistas estão cada vez mais se voltando para os exoplanetas (isto é, planetas fora do sistema solar) para compreender nosso universo como um todo. Aqui está um pouco mais sobre como os cientistas encontram novos planetas.

Como os cientistas encontram novos planetas?


Descobrir novos planetas que não podem ser observados a partir da superfície da Terra requer ir muito além da órbita da Terra, a fim de "procurar" novos planetas a partir de um ponto de vista distante e mais escuro.

A NASA acaba de lançar um satélite chamado Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) que vai além da Lua em seu caminho para fora do nosso sistema solar para que ele possa observar os "trânsitos", que ocorrem quando um planeta passa na frente de uma estrela da perspectiva do equipamento ou observador.

Isso é semelhante a um eclipse em miniatura, onde um corpo distante passa sobre a estrela que ele orbita, criando uma mudança marcante na luz observada emitida pela estrela. Em muitos casos, mesmo equipamentos de alta potência não podem observar diretamente planetas distantes, mas podem medir um mergulho periódico no brilho de uma estrela que é atribuído a um planeta em órbita que passa em frente a ele. De acordo com a NASA, mais de 78% dos 3.700 exoplanetas confirmados foram descobertos usando trânsitos.

A última grande espaçonave de busca de exoplanetas, a Kepler, encontrou mais de 2.600 exoplanetas observando os trânsitos. A maioria deles estava em órbita distante (leia-se: dim!) Estrelas de 300 a 3.000 anos-luz da Terra. A TESS está buscando estrelas que são dez vezes mais próximas do que Kepler - 30 a 300 anos-luz de distância - e, portanto, 30 a 100 vezes mais brilhantes que os alvos da missão Kepler.

Outro projeto fascinante da NASA, o Telescópio James Webb, deve ser lançado ainda este ano. Em vez de medir a luz como o TESS, o James Webb atuará mais como um telescópio tradicional, reunindo imagens de um espaço distante usando uma espantosa gama de espelhos e lentes altamente precisos para capturar dados que serão transformados em infravermelho e outras imagens semelhantes que os cientistas podem use para obter uma imagem mais clara de seções distantes do espaço.

Ao se concentrar em estrelas-alvo mais brilhantes, os pesquisadores podem usar espectroscopia para aprender muito mais sobre os exoplanetas que detectam. Medindo as emissões de luz das estrelas e observando quanta luz os planetas em trânsito absorvem, eles serão capazes de fazer inferências detalhadas sobre as massas, densidades e composições atmosféricas dos planetas. Isso inclui o potencial de observar a água e outras moléculas-chave conhecidas para apoiar a vida.

As estrelas mais próximas e mais brilhantes fornecerão mais precisão e informação sobre os planetas que as orbitam, o que os cientistas esperam que lhes permita aprender não apenas a localização e a distância de outros sistemas solares, mas também a composição elementar dos planetas dentro deles. Isso fornece aos cientistas uma imagem muito mais clara de como diferentes galáxias estão relacionadas e se os blocos de construção da vida como a conhecemos podem existir em outro lugar.

O que são caçadores de planetas?


Em dezembro de 2010, a plataforma de pesquisa crowdsourced Zooniverse lançou o Planet Hunters, um projeto voltado para o público que recrutou voluntários para analisar dados do satélite Kepler, a fim de verificar se os seres humanos poderiam identificar padrões que as máquinas haviam perdido. Se um satélite perde um ou dois trânsitos, pode criar um padrão muito irregular para os computadores detectarem. Da mesma forma, alguns trânsitos são periódicos o suficiente para suspeitar da presença de um exoplaneta, mas podem não criar um mergulho suficiente para que os computadores os marquem.

Essa falha na luz medida causada pelos trânsitos pode ser perdida pelo software por uma série de razões. Ao mostrar a vários voluntários o mesmo registro de 30 dias dos padrões de luz observados, o sistema agrega observações humanas e, em seguida, passa as marcações correlacionadas aos cientistas para revisar em profundidade.

O projeto recebeu ajuda de mais de 500.000 voluntários e levou à descoberta de vários planetas confirmados e uma lista ainda mais longa de planetas suspeitos ou outros corpos celestes que requerem investigação adicional. Combinando a intuição humana e o poderoso software de computação, o projeto Planet Hunters combina centenas de milhares de voluntários apaixonados com a mais recente tecnologia de satélite da NASA para realizar uma quantidade impressionante de pesquisas em uma linha do tempo impressionante.



A equipe por trás da Planet Hunters estima que mais de 200 anos de trabalho de revisão foram realizados nos sete anos desde o lançamento do projeto, enquanto a versão 2.0 está sendo atualizada para suportar novos recursos em antecipação à primeira rodada de dados da TESS.

Um dos maiores desafios que o Planet Hunters e outros cientistas do espaço enfrentam é a enorme quantidade de dados produzidos por cada novo satélite. Com a ajuda de meio milhão de voluntários, o projeto já completou 200 anos de trabalho em sete anos, mas isso ainda aponta para um dos maiores obstáculos enfrentados pelos caçadores de exoplanetas: nenhum equipamento que temos realmente pode ver esses corpos distantes, então o único A maneira de encontrá-los é usando equipamentos especializados e peneirando as enormes quantidades de dados que cada missão coleta.

A TESS promete nos fornecer ainda mais dados do que antes, pois seus espectrômetros não apenas detectam os trânsitos, mas também medem as propriedades planetárias individuais através da natureza da absorção de luz e da difração em torno deles.

Por que encontrar novos assuntos de planetas


Se você está convencido de que existem alienígenas em torno de cada canto cósmico ou se você acredita firmemente que o planeta Terra é o único que suporta a vida, entender a composição de galáxias distantes é um exercício de pensamento hipnotizante.

Por exemplo, os planetas recém-descobertos dentro do sistema solar TRAPPIST-1 parecem ter muitos dos ingredientes que consideramos essenciais para apoiar a vida. Existem também diferenças surpreendentes entre o TRAPPIST-1 e nosso próprio sistema solar - a estrela central (semelhante ao nosso próprio sol) é muito menor e mais fraca, então os planetas orbitam muito mais perto do que o planeta mais próximo, Mercúrio, orbita o sol.

Isso significa que um 'ano' em um dos planetas mais próximos do TRAPPIST-1 (isto é, quanto tempo leva para completar uma viagem ao redor do seu próprio sol) dura o equivalente a um dia e meio enquanto o mais longo leva menos de um mês. Contemplar o que consideramos 'normal' desde o comprimento de um ano até os elementos que são os blocos de construção da nossa ideia de vida é um exercício de expansão da exploração galáctica, enquanto a descoberta de novos planetas ou formas de vida é uma parte crítica da colocação. nós mesmos como cidadãos não apenas da nação ou do planeta, mas do universo como um todo.

Muitos cientistas acreditam que a compreensão de planetas distantes e sistemas solares pode nos fornecer conhecimento relevante sobre o nosso próprio sistema solar e sobre o nosso próprio senso de lugar como o único planeta no universo que suporta a vida ... ou não.

A próxima era da exploração espacial


A NASA e outras organizações ainda estão trabalhando duro para colocar homens em Marte, mas eles também estão de olho além de nossos vizinhos planetários. Para toda a logística que leva ao envio de seres humanos ao espaço, talvez seja ainda mais valioso colocar equipamentos em órbita que se concentre no espaço profundo e ilumine as estrelas mais distantes e distantes.

Se houvesse vida em Marte, os rovers provavelmente teriam encontrado. Quanto aos planetas a dezenas de anos-luz de distância? Estamos apenas agora descobrindo que eles existem, então não há como dizer o que pode estar sobre eles.

Embora ainda tenhamos um longo caminho (literalmente) para nos aproximarmos deles, a idéia de elementos e atmosferas familiares em planetas distantes tem o potencial de ampliar dramaticamente nossos horizontes. À medida que descobrimos mais planetas todos os dias, as chances de encontrar algo ainda mais significativo do que um sinal de trânsito em um leitor de luz só aumentam.

E à medida que nos aperfeiçoamos na construção de dispositivos de precisão usados ​​para observar e medir objetos no espaço profundo, ideias que antes pareciam impossíveis tornam-se realidade. Tanto o TESS quanto o Telescópio James Webb usam avanços tecnológicos que há apenas alguns anos teriam soado como uma ficção científica improvável.

Com cada novo avanço em materiais e projetos, nós crescemos um passo mais perto aqui na Terra para ver o que existe a muitas galáxias de distância. Da próxima vez que você olhar para o céu noturno, tente notar as estrelas mais fracas que você pode ver com seus olhos. Em seguida, contemple a busca de estrelas que estejam muitas vezes mais distantes, mais fracas e estudando os planetas que as orbitam. Pode fazer você se sentir pequeno, mas também faz a vida na terra parecer mais especial.

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