p Saia em uma noite clara, e você pode ter certeza de algo que nossos ancestrais só poderiam imaginar:cada estrela que você vê provavelmente hospeda pelo menos um planeta. p Os mundos que orbitam outras estrelas são chamados de "exoplanetas, "e eles vêm em uma ampla variedade de tamanhos, de gigantes gasosos maiores que Júpiter para pequenos, planetas rochosos tão grandes quanto a Terra ou Marte. Eles podem estar quentes o suficiente para ferver metal ou congelados. Eles podem orbitar suas estrelas tão fortemente que um "ano" dura apenas alguns dias; eles podem orbitar dois sóis ao mesmo tempo. Alguns exoplanetas são bandidos sem sol, vagando pela galáxia em escuridão permanente.

p Essa galáxia, a via Láctea, é o fluxo espesso de estrelas que corta o céu no mais escuro, noites mais claras. Sua extensão em espiral provavelmente contém cerca de 400 bilhões de estrelas, nosso Sol entre eles. E se cada uma dessas estrelas não tiver apenas um planeta, mas, como o nosso, todo um sistema deles, então o número de planetas na galáxia é verdadeiramente astronômico:já estamos chegando aos trilhões.

p Nós, humanos, temos especulado sobre tais possibilidades há milhares de anos, mas a nossa é a primeira geração a saber, com certeza, que os exoplanetas estão realmente lá fora. Na verdade, caminho lá fora. Nossa estrela vizinha mais próxima, Proxima Centauri, foi descoberto recentemente que possui pelo menos um planeta - provavelmente um planeta rochoso. Está a 4,5 anos-luz de distância - mais de 25 trilhões de milhas (40 trilhões de quilômetros). A maior parte dos exoplanetas encontrados até agora estão a centenas ou milhares de anos-luz de distância.

p A má notícia:ainda não temos como alcançá-los, e não vai deixar pegadas neles tão cedo. A boa notícia:podemos dar uma olhada neles, tome suas temperaturas, experimente suas atmosferas e, talvez um dia em breve, detectar sinais de vida que podem estar escondidos em pixels de luz capturados por essas luzes, mundos distantes.

p O primeiro exoplaneta a estourar no cenário mundial foi o 51 Pegasi b, um "Júpiter quente" a 50 anos-luz de distância que está preso em uma órbita de quatro dias ao redor de sua estrela. O divisor de águas foi 1995. De repente, exoplanetas eram uma coisa.

p Mas algumas dicas já haviam surgido. Um planeta agora conhecido como Tadmor foi detectado em 1988, embora a descoberta tenha sido retirada em 1992. Dez anos depois, mais e melhores dados mostraram definitivamente que ela estava realmente lá, afinal.

p E um sistema de três "planetas pulsares" também foi detectado, começando em 1992. Estes planetas orbitam um pulsar cerca de 2, 300 anos-luz de distância. Pulsares são de alta densidade, cadáveres de estrelas mortas girando rapidamente, varrendo quaisquer planetas em órbita ao redor deles com lanças ardentes de radiação.

p Agora vivemos em um universo de exoplanetas. A contagem de planetas confirmados é 3, 700, e subindo. Isso é apenas de uma pequena amostra da galáxia como um todo. A contagem pode chegar a dezenas de milhares em uma década, conforme aumentamos o número, e poder de observação, de telescópios robóticos lançados no espaço.

p Como chegamos aqui?

p Estamos pisando em um precipício da história científica. A era da exploração inicial, e as primeiras detecções de exoplanetas confirmadas, está dando lugar à próxima fase:telescópios mais nítidos e sofisticados, no espaço e no solo. Eles serão amplos, mas também detalhados. Alguns terão a tarefa de fazer um censo populacional cada vez mais preciso desses mundos distantes, pregando seus vários tamanhos e tipos. Outros farão uma inspeção mais detalhada de planetas individuais, suas atmosferas, e seu potencial para abrigar alguma forma de vida.

p Imagem direta de exoplanetas - isto é, imagens reais - desempenharão um papel cada vez maior, embora tenhamos chegado ao nosso estado atual de conhecimento principalmente por meios indiretos. Os dois métodos principais dependem de oscilações e sombras. O método "wobble", chamada velocidade radial, observa o tremor revelador das estrelas conforme são puxadas para frente e para trás pelos puxões gravitacionais de um planeta em órbita. O tamanho da oscilação revela o "peso, "ou massa, do planeta.

p Este método produziu as primeiras detecções confirmadas de exoplanetas, incluindo 51 Peg em 1995, descoberto pelos astrônomos Michel Mayor e Didier Queloz. Telescópios terrestres usando o método da velocidade radial descobriram cerca de 700 planetas até agora.

p Mas a grande maioria dos exoplanetas foi encontrada em busca de sombras:o mergulho incrivelmente minúsculo na luz de uma estrela quando um planeta cruza sua face. Os astrônomos chamam essa travessia de "trânsito".

p O tamanho da queda na luz das estrelas revela o quão grande é o planeta em trânsito. Sem surpresa, essa busca por sombras planetárias é conhecida como método de trânsito.

p Telescópio espacial Kepler da NASA, lançado em 2009, encontrou quase 2, 700 exoplanetas confirmados desta forma. Agora em sua missão "K2", Kepler ainda está descobrindo novos planetas, embora seu combustível deva acabar logo.

p Cada método tem seus prós e contras. As detecções de oscilações fornecem a massa do planeta, mas não dê nenhuma informação sobre a circunferência do planeta, ou diâmetro. As detecções de trânsito revelam o diâmetro, mas não a massa.

p Mas quando vários métodos são usados ​​juntos, podemos aprender as estatísticas vitais de sistemas planetários inteiros - sem nunca imaginar diretamente os próprios planetas. O melhor exemplo até agora é o sistema TRAPPIST-1 a cerca de 40 anos-luz de distância, onde sete planetas aproximadamente do tamanho da Terra orbitam um pequeno, estrela Vermelha.

p Os planetas TRAPPIST-1 foram examinados com telescópios terrestres e espaciais. Os estudos baseados no espaço revelaram não apenas seus diâmetros, mas a sutil influência gravitacional que esses sete planetas compactados exercem um sobre o outro; a partir disso, os cientistas determinaram a massa de cada planeta.

p Portanto, agora sabemos suas massas e seus diâmetros. Também sabemos quanto da energia irradiada por suas estrelas atinge as superfícies desses planetas, permitindo aos cientistas estimar suas temperaturas. Podemos até fazer estimativas razoáveis ​​do nível de luz, e adivinhe a cor do céu, se você estivesse em cima de um deles. E embora muito permaneça desconhecido sobre esses sete mundos, incluindo se possuem atmosferas ou oceanos, mantos de gelo ou geleiras, tornou-se o sistema solar mais conhecido além do nosso.

p Onde estamos indo?

p A próxima geração de telescópios espaciais está sobre nós. O primeiro é o lançamento do TESS, o satélite de pesquisa de exoplanetas em trânsito. Este extraordinário instrumento fará uma pesquisa quase a céu aberto dos mais próximos, estrelas mais brilhantes para procurar planetas em trânsito. Kepler, o passado mestre dos trânsitos, estará passando a tocha da descoberta para TESS.

p TESS, por sua vez, revelará os melhores candidatos para uma análise mais detalhada do Telescópio Espacial James Webb, atualmente programado para lançamento em 2020. O telescópio Webb, implantando um gigante, segmentado, espelho coletor de luz que vai andar em uma plataforma semelhante a telhas, foi projetado para capturar luz diretamente dos próprios planetas. A luz, então, pode ser dividida em um espectro multicolorido, uma espécie de código de barras que mostra quais gases estão presentes na atmosfera do planeta. Os alvos de Webb podem incluir "super Terras, "ou planetas maiores do que a Terra, mas menores do que Netuno - alguns podem ser planetas rochosos como versões superdimensionadas dos nossos.

p Pouco se sabe sobre esses grandes planetas, incluindo se alguns podem ser adequados para a vida. Se tivermos muita sorte, talvez um deles mostre sinais de oxigênio, dióxido de carbono e metano em sua atmosfera. Essa mistura de gases nos lembraria fortemente de nossa própria atmosfera, possivelmente indicando a presença de vida.

p Mas a caça de atmosferas semelhantes às da Terra em exoplanetas do tamanho da Terra provavelmente terá que esperar por uma futura geração de sondas espaciais ainda mais poderosas na década de 2020 ou 2030.

p Graças ao levantamento estatístico do telescópio Kepler, sabemos que as estrelas acima são ricas em companheiros planetários. E enquanto olhamos para o céu noturno, podemos ter certeza não apenas de uma vasta multidão de vizinhos exoplanetas, mas de outra coisa:a aventura está apenas começando.